Science and engineering of metals and ceramics

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

• AA1 Socle de connaissances scientifiques et techniques (AA1.1,1.3)
• AA2 Compétences d'engineering (AA2.1, 2.2)
• AA3 Compétences de R & D (AA3.1)
• AA6.1

• AA1.1. Décrire les transformations de phase à l'état solide dans les systèmes binaires métalliques :
  • en se basant sur les principes de base de la physico-chimie, décrire les différentes étapes régissant les transformations de phase dans les systèmes binaires métalliques comme les aciers et les alliages d'aluminium;
  • décrire les phénomènes de précipitation et de transformation de phase régis par la diffusion ;
  • donner les caractéristiques des transformations martensitiques.
• AA1.1. Préciser les caractéristiques générales des matériaux métalliques d'ingénierie les plus courants :
  • utiliser les outils thermodynamiques et cinétiques décrivant les étapes de mise en 'uvre (diagramme de phase, diagramme TTT, TRC, ');
  • décrire le schéma général de mise en 'uvre des alliages d'aluminium et justifier ses utilisations principales sur base des principes physico-chimiques gouvernant l'optimisation de leurs microstructures;
  • décrire le schéma général de mise en 'uvre des aciers, les différentes phases que les aciers peuvent présenter ainsi que le lien avec les propriétés structurales.
• AA1.1. Décrire les équilibres entre phases dans les systèmes ternaires :
  • utiliser les diagrammes de phase ternaires pour la description des transformations de phase survenant lors de l'élaboration de matériaux inorganiques, en particulier les verres minéraux et les céramiques.
• AA1.1. Décrire la structure des céramiques et de verres inorganiques, ainsi que les défauts ponctuels présents dans les céramiques :
  • décrire la structure des principales structures cristallines des céramiques ioniques;
  • décrire la structure des principales structures cristallines des céramiques covalentes;
  • décrire la structure cristallines des silicates et des verres inorganiques;
  • préciser les défauts intrinsèques et extrinsèques pouvant exister dans les céramiques et établir le lien avec les défauts électroniques en électronique;
  • décrire les équilibres entre plusieurs défauts simultanés.
• AA1.1. Préciser les mécanismes de transport de masse et de charge dans les céramiques :
  • décrire les mécanismes de diffusion dans les céramiques;
  • décrire les mécanismes de conductivité ionique et électronique;
  • expliquer le principe de fonctionnement de composants basés sur des céramiques techniques (varistors, thermistors);
  • explique le principe de fonctionnement des piles à combustible.
• AA1.3, AA2.1. analyser les liens et influences des procédés de production et de mise en oeuvre des matériaux inorganiques : métaux, céramiques et verres;
• AA1.3, AA2.1 choisir adéquatement la catégorie de matériaux inorganiques adaptées à une application particulière, non seulement sur base d'un cahier des charges techniques mais également sur base de considérations socio-économiques.