Ce module présente un ensemble de connaissances de base sur les matériaux utilisés actuellement, sur leurs structures et leurs propriétés et les moyens de caractériser celles-ci. En particulier, l’approche utilisée permettra de montrer le lien entre les propriétés (mécaniques et physiques) et la structure de la matière étudiée à l’échelle pertinente en fonction de la propriété visée. Ces connaissances permettront de proposer des choix réfléchis de matériaux pour une application donnée en relation avec les procédés d’élaboration et de mise en œuvre, en fonction des propriétés requises et du contexte socio-économique. Des travaux pratiques (IDM tc2) complètent cet enseignement théorique.
Introduction générale sur l’ingénierie des matériaux Chapitre 1 - Matériaux : propriétés mécaniques, structure : Propriétés mécaniques à l’échelle macroscopique ; liaisons, structure et défauts dans les matériaux ; lien entre propriétés mécaniques et structure/défaut. Chapitre 2 - Familles de matériaux : élaboration, adaptation des propriétés : Métaux et alliages métalliques ; Polymères ; Céramiques et verres inorganiques ; Composites. Chapitre 3 - Propriétés physiques des matériaux : Du modèle de Drude à la théorie de l’électron libre de Sommerfeld ; Modèle de l’électron presque libre ; Propriétés de conductibilités électrique, thermique et magnétiques des matériaux.
Activité contextualisée par rapport aux problématiques de développement durable et de responsabilité sociétale et/ou illustrée par des exemples, exercices, applications.
Tous les stades du cycle de vie des matériaux sont abordés : de l'extraction au recyclage. Pour les différents secteurs industriels (transport, énergie...), nous abordons les notions de durabilité des matériaux (durées de vie), optimisation des matériaux utilisés (choix des matériaux, des traitements...) et des structures (dimensionnement, allègement...)