Physical chemistry of metals and ceramics

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

Contribution du cours au référentiel du programme

Eu égard au référentiel AA du programme KIMA, cette activité contribue au développement et à l¿acquisition des AA suivants :

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)

Acquis d'apprentissage spécifiques au cours

A la fin du cours, l¿étudiant sera capable de/d¿

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 ¿uvre 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.