Arrangements atomiques et moléculaires, structures et défauts – MATS7AC

Programme et contenu

• Les constituants de base d’un matériau : atomes et liaisons atomiques
• Notions de cristallographie : espaces direct et réciproque
• Assemblages d’atomes et de molécules : du cristal à l’amorphe
• Caractérisation de l’état cristallin par diffraction d’un rayonnement
• Les défauts de la structure cristalline
• Caractérisation des défauts par différentes microscopies
• La mobilité atomique et ses conséquences

La diversité et les performances des matériaux sont dues à une compréhension et une maîtrise de plus en plus fines de leur constitution chimique et structurale. Par une approche fondamentale utilisant la cristallographie et par une approche expérimentale s’appuyant sur différentes techniques de caractérisation, ce cours permet de découvrir et de décrire la constitution d’un matériau pour des échelles allant de l’architecture atomique à la microstructure. Il donne les éléments de base pour imaginer ou prédire la constitution qui répondra au mieux aux conditions d’emploi sur des exemples choisis parmi les différents types de matériaux. Nous aurons recours à des démonstrations et/ou utilisation d’appareils de laboratoire et de logiciels de cristallographie.

Références: Chapitres I à V et chapitre VII du volume I : Introduction à la Science des Matériaux- Traité des Matériaux PPUR; Polycopiés sur la structure cristalline des matériaux et sur la diffraction par différents rayonnements, Guide d’utilisation du logiciel de cristallographie CaRine

Compétences

• Connaître : Les principales structures des matériaux.
• Comprendre : L’arrangement des atomes dans un matériau.
• Appliquer : Identification structurale des matériaux
• Analyser : Constitution d'un matériau pour des échelles allant de ’'architecture atomique à la microstructure.
• Synthétiser : Classement des matériaux selon la structure.
• Évaluer : Relation Élaboration - Structures - Propriétés