Propriétés thermiques et mécaniques des matériaux

Les propriétés mécaniques et thermiques des matériaux sont au cœur de nombreuses applications dans le domaine des matériaux pour l’énergie. Après une introduction sur ces différents champs d’application, cette UE a pour objectif de définir les différents concepts nécessaires à la maitrise à la fois des propriétés mécaniques et thermiques des matériaux en se limitant aux matériaux « bulk ».

Volumes horaires* :

            CM : 11H

            TD : 9H

L’objectif est d'apporter une base solide de compétences pour :

1) la compréhension des différents phénomènes gouvernant les propriétés mécaniques et thermiques

2) la connaissance des différentes classes de matériaux

3) la détermination des constantes élastiques

4) la détermination de la conductivité thermique

Calcul différentiel. Algèbre matricielle. Connaissances en cristallographie.

Thermodynamique classique

Contrôle terminal (1)

1) Propriétés thermiques (5,5 CM - 4,5 TD)

-Lien microscopique macroscopique; température électrons et phonons; capacité calorifique (application stockage de l'énergie thermique)

-Conductivité thermique; loi de diffusion de la chaleur (application isolation des bâtiments)

-Expansion thermique; aspect microscopique et anharmonicité de liaison; effets atypiques (expansion négative, massive ...) (applications technologiques)

-Fusion et résistance à la chaleur (chocs thermiques)

-Diffusivité dans les matériaux

-thermoélasticité

2) Propriétés mécaniques (5,5 CM - 4,5 TD)

- Introduction/définitions: qu'appelle-t-on propriétés mécaniques ?
- Relations contraintes/déformations:

contraintes: normales, tangentielles
déformations: traction, cisaillement, dilatation
courbe contrainte-déformation: domaine élastique (Hooke), plastique, striction
définition des différents types de matériaux
- Domaine élastique:
définition des différents modules élastiques (Bulk, cisaillement, Young, Poisson)
introduction des constantes élastiques Cij
densité d'énergie élastique
expression des modules élastiques en fonction des Cij
application aux cristaux cubiques, quadratiques, orthorhombiques

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Secrétariat Master Chimie

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