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Sciences et techniques industrielles

Term S Sc Ing matériaux LC Matériaux Un matériau est la matière substance qui constitue un objet une pièce un corps solide non uide Cette leçon présente les matériaux utilisés pour fabriquer les objets courants et techniques selon une classi ?cation Pour chaque catégorie de matériaux on y indique les avantages inconvénients emplois applications sources et procédés d'élaboration Sommaire Matériaux simples Céramiques Métaux Matériaux organiques Matériaux hybrides Mousses Composites Caractéristiques des matériaux Propriétés physiques macroscopiques Propriétés techniques économiques et écologiques Propriétés microscopiques Références Annexe caractéristiques de matériaux industriels usuels composition en éléments chimiques On peut distinguer les matériaux simples et matériaux hybrides ou composés Matériaux simples Ce sont des matériaux qui sont constitués d'une seule substance ils sont à première vue homogènes ont des caractéristiques constantes dans l'espace On y distingue les matériaux minéraux céramiques et métaux produits à partir d'extraits du sol de la terre et les matériaux organiques naturels ou plastiques issus des tissus qui compose les êtres vivants Céramiques Ce sont des matériaux à liaisons ioniques ou covalentes Ils ont donc une cohésion forte mais le caractère directionnelles des liaisons les rend fragiles ou peu plastiques déformables à température ambiante Céramiques traditionnelles La pierre est employée depuis le paléolithique pour l'outillage et depuis l'antiquité pour la construction de b? timent et ouvrages Disponible partout sous di ?érentes nuances calcaire marbre granit grès ardoise ce matériau ne nécessitant pas d'autre énergie que sa taille et son transport est résistant et durable La terre ou argile très largement disponible crue ou cuite à haute température pour améliorer ses performances permet de faire des porcelaines au kaolin briques modulaires pour la construction de b? timents dès le début de l'antiquité notamment à Babylone et jusqu'à aujourd'hui Le pl? tre est produit de la calcination de gypse minéral CaSO H O à environ C ce qui permet d ? enlever des molécules d ? eau et de donner de l ? anhydrite qui lorsqu ? on la mélange avec de l ? eau se réhydrate et se ?ge en un solide blanc et dur qu'on utilise pour faire des moules et des pièces coulées des revêtements muraux ignifugés résistant au feu des décors ainsi que des bandages orthopédiques Le ciment est obtenu par calcination d ? un mélange de craie ou de pierre à chaux avec de l ? argile suivie d ? un broyage en poudre très ?ne Mélangé à l ? eau il s ? hydrate et se ?ge en un solide dur et gris Il sert de matrice au béton un composite Le diamant pierre précieuse le plus dur et le plus cher des matériaux est utilisé ?? outre la bijouterie pour les outils de coupe d'abrasion revêtement anti- usure techniques laser et micro-ondes Verres base de la pyramide de Khéops en calcaire bas-relief de Babylone en brique Les verres principalement constitués de silice SiO comme le quartz des grains de sable sont d'un grand emploi pour leur propriétés de transparence et de stabilité chimique verre sodocalcique Le