Identification des matériaux

Notions générales

Segmentation par domaine d'emploi

MATÉRIAUX STRUCTURELS

Ils représentent environ 80% en masse des matériaux. Ils sont utilisés essentiellement pour réaliser des structures résistantes, d'où l'intérêt prioritaire pour les propriétés et les performances d'ordre mécanique.

MATÉRIAUX FONCTIONNELS

Ils correspondent donc à environ 20% en masse des matériaux. On les recherche pour obtenir des performances particulières, le plus souvent attachées à des propriétés physico-chimiques. Exemples : les matériaux semi-conducteurs pour la microélectronique ou les verres pour leur transparence à la lumière visible.

Segmentation économique

MATÉRIAUX TRADITIONNELS :

Ils sont bien connus, les moins chers, et soumis à une forte concurrence. Ils bénéficient d'une connaissance largement répandue des conditions de leur mise en œuvre. On trouve de nombreuses références d'emploi et leur comportement a été abondamment étudié et décrit.

Exemples : aciers de construction, briques, verre à vitre, aluminium courant.

MATÉRIAUX AVANCES :

Ils proviennent d'extrapolations de matériaux traditionnels par l'optimisation de certaines propriétés. Ils n'y a pas de rupture technologique majeure et leur mise en œuvre se fait sans grand risque. Situation de monopoles dans certains cas.

Exemples : tôles revêtues, alliages légers, polymères armés, aciers HLE[1].

MATÉRIAUX NOUVEAUX :

Ils apportent des propriétés nouvelles, voire révolutionnaires, entraînant une rupture technologique. Il y a peu de recul sur leur emploi, d'où les risques et le prix élevés. Les fournisseurs sont exclusifs et souvent incertains. Ils atteignent donc lentement le succès.

Exemples : composites haut de gamme (nanotubes, etc), matériaux supraconducteurs.

ComplémentQuelques chiffres

Voici, pour l'année 2012, la répartition mondiale de la consommation des principaux matériaux,

en millions de tonnes/an.

Béton

environ 5000 Mt/an

Aciers

1300 Mt/an

Polymères

150 Mt/an

Aluminium

22 Mt/an

Cuivre

12 Mt/an

Différences entre propriétés et performances

QUELQUES PROPRIÉTÉS DES MATÉRIAUX

Propriétés mécaniques

  • module d'élasticité

  • limite d'élasticité

  • charge à la rupture

  • ductilité, allongement à la rupture

  • viscosité

  • vitesse de fluage

  • capacité d'amortissement

  • dureté

  • résistance à la fatigue

  • résistance à l'usure

  • ténacité

Propriétés chimiques

  • résistance à la corrosion

  • résistance à l'oxydation à chaud

  • réactivité avec d'autres produits

  • équilibres de phases

Propriétés physiques

  • masse volumique

  • chaleur spécifique

  • coefficient de dilatation

  • transparence

  • conductibilité thermique

  • conductibilité électrique

  • chaleurs latentes de transformation

QUELQUES PERFORMANCES DES MATÉRIAUX

Performances technique

  • usinabilité

  • soudabilité

  • aptitude à l'assemblage

  • aptitude à la mise en forme

  • fiabilité

  • reproductibilité

  • durabilité

Performances socio-économiques

  • disponibilité

  • nocivité

  • aptitude au recyclage

  • coût

  • familiarité

  1. HLE : Haute limite d'Élasticité

PrécédentPrécédentSuivantSuivant
AccueilAccueilImprimerImprimerRéalisé avec Scenari (nouvelle fenêtre)