Caractérisation des particules solides et des matériaux

Caractérisation des particules solides et des matériauxCode de l'UE : HMCH323

Présentation

La première partie de cette UE est centrée sur la dimension et la forme des matériaux pulvérulents, ainsi que sur diverses méthodes expérimentales et analytiques utilisées pour déterminer ces caractéristiques essentielles des particules solides. L’enseignement théorique est illustré au fur et à mesure par de nombreux exemples de calculs, d’applications numériques et d’interprétation des données expérimentales dans le but d’approfondir chez l’étudiant la connaissance des notions et des concepts enseignés, ainsi que de lui apprendre l’utilisation des techniques de caractérisation.
La deuxième partie cible une description détaillée des matériaux poreux en utilisant la complémentarité des grandes familles de techniques de caractérisation que sont la stéréologie, les méthodes intrusives et les méthodes non intrusives. Pour les méthodes intrusives, une attention particulière est dédiée à l’étude des couches minces poreuses que sont les membranes, par des méthodes intrusives dynamiques. L’enseignement théorique est illustré d’exemples d’applications et d’interprétation des données expérimentales correspondant à des matériaux types.
La troisième partie porte sur les propriétés mécaniques des céramiques et sur l’influence de la porosité sur ces propriétés. Des rappels sur les propriétés mécaniques (notion de contrainte, déformation, élasticité, rupture, rigidité, dureté, résistance, ténacité…) et sur les essais développés pour les mesurer sont d’abord présentés. L’influence de la porosité sur les différentes propriétés mécaniques est ensuite abordée en relation avec les modèles analytiques ou empiriques permettant de rendre compte de cette influence.

Objectifs

1) Compréhension des phénomènes de base liés à la caractérisation et à la manipulation des particules solides, des couches minces et des membranes poreuses solides.
2) Utilisation des outils de caractérisation des particules solides à l’échelle laboratoire et à l’échelle industrielle
3) Développement des applications fondées sur la compréhension des propriétés de surface et de la granulométrie des matériaux divisés
4) Compréhension des principes de base, limitations et complémentarité des principales techniques de caractérisation de la texture poreuse des matériaux.
6) Développement d’une démarche permettant de choisir/proposer le protocole de préparation et d’analyse le plus adapté pour étudier la microstructure d’un matériau donné en fonction de l’application ciblée.
7) Connaître et maîtriser les notions relatives à l’analyse des propriétés mécaniques des matériaux fragiles
8) Savoir choisir l’essai mécanique opportun pour caractériser les propriétés mécaniques des céramiques
9) Connaître de comprendre l’influence de la porosité sur les propriétés mécaniques des céramiques
 

Pré-requis recommandés

Préparation et propriétés des colloïdes ; préparation et caractérisation des matériaux inorganiques, organiques et hybrides ; réactivité de surface et phénomènes interfaciaux ; diffusion des rayonnements et des ondes. Connaissances générales sur la structure de la matière (type de liaisons, notion de cristallographie, microstructure…) et sur les céramiques.

Volume horaire

  • CM : 15
  • TD : 9
  • TP : 1

Syllabus

« Recommendation for the characterization of porous solids», Rouquerol J, Avnir D, Fairbridge CW, Everett DH, Haynes JH, Pernicone N, Ramsay JDF, Sing K.S.W., Unger K.K., Pure and Applied Chemistry 66 (1994) 1739-1758

" Methods for the characterisation of porous structure in membrane materials" A. JULBE, J.D.F. RAMSAY, in "Fundamentals of Inorganic Membrane Science and Technology", Membrane Science and Technology Series 4, Ed. A.J. Burggraaf and L. Cot, Elsevier (Amsterdam, NL), Chapter 4, 1996, pp: 67-118.

Diplômes intégrant cette UE

En bref

Crédits ECTS 2.5

Période de l'année
S3

Langue d'enseignement
fr

Contact(s)

Contact(s) administratif(s)

Jerzy ZAJAC (jerzy.zajac @ umontpellier.fr)