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Matériaux céramiques: Structures et propriétés

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Dans cours

MSE-234: Comportement mécanique des matériaux

Ce cours est une introduction au comportement mécanique, à l'élaboration, à la structure et au cycle de vie des grandes classes de matériaux de structure (métaux, polymères, céramiques et composites) ...

Description

Cette séance de cours couvre la nature des liaisons atomiques dans les céramiques, leurs structures cristallines et leurs formes polymorphes. Il explique les nombres de coordination, les géométries et les caractéristiques des structures céramiques communes, en mettant l'accent sur la relation entre la taille atomique et l'emballage des cristaux.

Enseignant·e·s (3)

Andreas Mortensen

Andreas Mortensen is currently Professor and Director of the Institute of Materials at the Swiss Federal Institute of Technology in Lausanne (EPFL), where he heads the Laboratory for Mechanical Metallurgy. He joined the faculty of EPFL 1997 after ten years, from 1986 to 1996, as a member of the faculty of the Department of Materials Science and Engineering at the Massachusetts Institute of Technology, where he held the successive titles of ALCOA Assistant Professor, Associate Professor, and Professor. His research is focussed on the processing, microstructural development and mechanical behavior of advanced metallic materials with particular focus on metal matrix composites and metal foams, on infiltration processing and capillarity, and on damage and fracture in metallic materials. He is author or co-author of two monographs, around one hundred and eighty scientific or technical publications and twelve patents. Born in San Francisco in 1957, of dual (Danish and US) nationality, Andreas Mortensen graduated in 1980 from the Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris with a Diplôme dIngénieur Civil, and earned his Ph.D. in the Department of Materials Science and Engineering at MIT in 1986. Besides his academic employment, he was a postdoctoral researcher at Nippon Steel during part of 1986, and was invited professor at the Ecole des Mines in Paris during the academic year 1995 to 1996. He is a member of the editorial committee of International Materials Reviews and has co-edited four books. He is a Fellow of ASM, a recipient of the Howe Medal and the Grossman Award of the American Society of Metals, was awarded the Péchiney Prize by the French Academy of Sciences and the Res Metallica Chair from the Katholieke Universiteit Leuven, received three EPFL teaching awards, is one of ISIs Highly Cited authors for Materials Science since 2002 and was awarded an ERC advanced grant in 2012.

David Hernandez Escobar

Expertise Physical metallurgy, ceramics, micro-mechanical testing Education Ph.D. Materials Science and Engineering | 2016 – 2021 Michigan State University B.S. Materials Engineering | 2012 – 2016 Universidad Politécnica de Madrid

Julie Nathalie S Gheysen

Enseignement et PhD Cours Comportement mécanique des matériaux MSE-234 Ce cours est une introduction au comportement mécanique, à l'élaboration, à la structure et au cycle de vie des grandes classes de matériaux de structure (métaux, polymères, céramiques et composites) Matériaux MSE-171 Une introduction à la science des matériaux appliquée aux matériaux de construction courants, en particulier le béton et les métaux. Description de leur fabrication, leurs comportements mécan

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Concepts associés (32)

Structure cristalline

La structure cristalline (ou structure d'un cristal) donne l'arrangement des atomes dans un cristal. Ces atomes se répètent périodiquement dans l'espace sous l'action des opérations de symétrie du groupe d'espace et forment ainsi la structure cristalline. Cette structure est un concept fondamental pour de nombreux domaines de la science et de la technologie. Elle est complètement décrite par les paramètres de maille du cristal, son réseau de Bravais, son groupe d'espace et la position des atomes dans l'unité asymétrique la maille.

Liaison chimique

Une liaison chimique est une interaction durable entre plusieurs atomes, ions ou molécules, à une distance permettant la stabilisation du système et la formation d'un agrégat ou d'une substance chimique. Les électrons, chargés négativement, gravitent autour d’un noyau constitué de protons chargés positivement. Les deux corps s’attirent du fait de la force électrostatique s’exerçant entre les électrons et les protons. Ainsi, un électron positionné entre deux noyaux sera attiré par les deux corps chargés positivement, et les noyaux seront attirés par l’électron.

Coordinence

La coordinence (ou coordinance) d'un atome central dans une molécule ou un cristal est le nombre d'atomes, molécules ou ions voisins les plus proches dans les trois directions de l'espace et reliés à cet atome central. Elle s'appelle aussi le nombre de coordination ou l'indice de coordination. Le décompte des voisins se fait un peu différemment en chimie moléculaire et en cristallographie.

Liaison π

Une liaison π (prononcé pi) est une liaison chimique covalente dans laquelle deux lobes d'une orbitale atomique occupée par un électron unique se recouvrent avec deux lobes d'une orbitale occupée par un électron d'un autre atome. Il existe un plan nodal unique passant par l'axe internucléaire dans lequel la densité électronique est nulle : le recouvrement des orbitales est latéral. De telles liaisons s'observent dans les doubles liaisons et les triples liaisons mais généralement pas dans les liaisons simples.

Complexe de coordination

vignette| Le cisplatine est un complexe de coordination du platine() avec deux ligands chlorure et deux ligands ammoniac formant une ammine. C'est l'un des anticancéreux les plus connus. Un complexe de coordination est constitué d'un atome ou d'ion central, généralement métallique, appelé centre de coordination, et d'un réseau de molécules ou d'ions liés, appelés ligands. De nombreux composés contenant des métaux, en particulier ceux qui comprennent des métaux de transition (éléments tels que le titane qui appartiennent au bloc du tableau périodique), sont des complexes de coordination.

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Séances de cours associées (64)

Organisation supramoléculaire : État solide

Explore l'organisation supramoléculaire des molécules conjuguées π à l'état solide, couvrant les structures cristallines et les préférences d'emballage.

Structures cristallines en métaux et céramiques

Explore les structures cristallines de métaux, d'alliages, de céramiques, d'imperfections dans les solides et de matériaux amorphes.

Emballage en cristal de molécules conjuguées

Explore les formes et les structures cristallines des molécules conjuguées, en discutant des arrangements d'emballage, du polymorphisme et de l'impact des substituants sur l'emballage cristallin.

Introduction à la science des matériaux: Structure des matériaux

Couvre les liaisons atomiques, les états de matière, les structures cristallines et l'indexation des cristaux.

Emballage en cristal de molécules conjuguées

Explore l'emballage cristallin des molécules conjuguées, en discutant des formes, des structures et des arrangements d'emballage à l'état solide.

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