| Titre : |
Matériaux émergents |
| Type de document : |
texte imprimé |
| Auteurs : |
Christian Janot, Editeur scientifique ; Bernhard Ilschner, Editeur scientifique |
| Editeur : |
Lausanne [Suisse] : Presses polytechniques et universitaires Romandes |
| Année de publication : |
2001 |
| Collection : |
Traité des matériaux num. 19 |
| Importance : |
XIV-415 p. |
| Présentation : |
ill. |
| Format : |
25 cm |
| ISBN/ISSN/EAN : |
978-2-88074-455-7 |
| Note générale : |
Bibliogr. |
| Langues : |
Français (fre) |
| Catégories : |
Biomatériaux
Composites à fibres longues
Déchets -- Stockage
Déchets radioactifs
Effet mémoire de forme
Energie -- Conversion directe
Energie -- Stockage
Fibres textiles
Implants médicaux
Matériaux -- Propriétés fonctionnelles
Matériaux à gradient fonctionnelEn science des matériaux, les matériaux à gradation fonctionnelle (MGF) peuvent être caractérisés par la variation progressive de la composition et de la structure sur le volume, entraînant des changements correspondants dans les propriétés du matériau. Les matériaux peuvent être conçus pour des fonctions et des applications spécifiques. Diverses approches basées sur le volume (traitement des particules), le traitement des préformes, le traitement des couches et le traitement par fusion sont utilisées pour fabriquer les matériaux fonctionnellement classés.
Les unités structurales de base des MGF sont des éléments ou des ingrédients matériels représentés par maxel . Le terme maxel a été introduit en 2005 par Rajeev Dwivedi et Radovan Kovacevic au Research Center for Advanced Manufacturing (RCAM).
Les attributs de maxel incluent l'emplacement et la fraction volumique des composants individuels du matériau.
Un maxel est également utilisé dans le contexte des processus de fabrication additive (tels que la stéréolithographie , le frittage laser sélectif, la modélisation de dépôt par fusion, etc.) pour décrire un voxel physique (un portemanteau des mots "volume" et "élément"), qui définit la résolution de construction d'un processus de prototypage ou de fabrication rapide, ou la résolution d'une conception produite par de tels moyens de fabrication.
Il existe de nombreux domaines d'application pour les MGF. Le concept est de réaliser un matériau composite en faisant varier la microstructure d'un matériau à un autre avec un gradient spécifique. Cela permet au matériau d'avoir le meilleur des deux matériaux. S'il s'agit d'une résistance thermique ou corrosive ou d'une malléabilité et d'une ténacité, les deux résistances du matériau peuvent être utilisées pour éviter la corrosion, la fatigue, la rupture et la fissuration par corrosion sous contrainte.
La transition entre les deux matériaux peut généralement être approximée au moyen d'une série de puissances. L'industrie aéronautique et aérospatiale et l'industrie des circuits informatiques sont très intéressées par la possibilité de matériaux pouvant résister à des gradients thermiques très élevés. Ceci est normalement réalisé en utilisant une couche de céramique connectée à une couche métallique.
La Direction des véhicules aériens a effectué un test de flexion quasi-statique d'échantillons de titane / borure de titane classés fonctionnellement, qui peut être vu ci-dessous. Le test était corrélé à l'analyse par éléments finis (FEA) en utilisant un maillage quadrilatère avec chaque élément ayant ses propres propriétés structurelles et thermiques.
Le programme de recherche stratégique sur les matériaux et processus avancés (AMPSRA) a effectué une analyse sur la production d'un revêtement de barrière thermique à l'aide de Zr02 et NiCoCrAlY. Leurs résultats se sont révélés efficaces, mais aucun résultat du modèle analytique n'est publié.
La traduction du terme qui se rapporte aux procédés de fabrication additive a ses origines au RMRG (Rapid Manufacturing Research Group) à l'Université de Loughborough au Royaume-Uni . Le terme fait partie d'une taxonomie descriptive de termes se rapportant directement à divers détails relatifs aux procédés de fabrication additifs CAD - CAM , établis à l'origine dans le cadre des recherches menées par l'architecte Thomas Modeen sur l'application des techniques susmentionnées dans le contexte de architecture.
Le gradient du module élastique modifie essentiellement la ténacité à la rupture des contacts adhésifs.
Des méthodes numériques ont été développées pour modéliser la réponse mécanique des MGF, la méthode des éléments finis étant la plus populaire. Initialement, la variation des propriétés du matériau a été introduite au moyen de rangées (ou colonnes) d'éléments homogènes, conduisant à une variation discontinue de type graduel des propriétés mécaniques. Plus tard, Santare et Lambros ont développé des éléments finis gradués fonctionnellement, où la variation des propriétés mécaniques a lieu au niveau de l'élément. MartÃnez-Pañeda et Gallego ont étendu cette approche aux logiciels commerciaux par éléments finis. [9] Les propriétés de contact de la FGH peuvent être simulées en utilisant la méthode des éléments limites (qui peut être appliquée à la fois aux contacts non adhésifs et adhésifs).
Matériaux céramiques
Matériaux cimentaires
Matériaux piézoélectriques
Matériaux poreux
Nanostructures
Nanotubes
Polymères
Quasi-cristauxUn quasi-cristal est un solide qui possède un spectre de diffraction essentiellement discret (comme les cristaux classiques) mais dont la structure n'est pas périodique (alors que les cristaux classiques sont périodiques). Les quasi-cristaux apparaissent dans plusieurs systèmes d'alliages. Beaucoup de ces alliages sont en général thermodynamiquement instables et ne peuvent être obtenus que par refroidissement rapide : en les réchauffant à nouveau, il se transforment en cristaux conventionnels. Cependant, il existe des quasi-cristaux stables, dont certains alliages ternaires. Ceux-ci sont souvent amorphes dans une petite gamme de concentrations chimiques autour de leurs formules chimiques. L'étude des quasi-cristaux s'étend sur tous les domaines de la physique tant le caractère atypique de ces structures a une large incidence sur ses différentes propriétés physiques.
Supraconducteurs organiques
Technologie médicale
Verre optique
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| Index. décimale : |
620.1 Mécanique de l'ingénieur (mécanique appliquée) et matériaux |
| Résumé : |
Le formidable développement des technologies a entraîné l'apparition de nouveaux matériaux aux comportements parfois insolites. Conçus pour répondre à un besoin spécifique, ou au contraire issus d'une démarche abstraite sans qu'une quelconque application n'ait été initialement recherchée, ces matériaux dits "émergents" forment à eux seuls un domaine de recherche dont la vitalité et la capacité d'innovation sont sans égales.
Soucieux d'offrir un large aperçu de cet aspect très médiatique mais mai connu de la science des matériaux, cet ouvrage propose quatorze exemples de familles de nouveaux matériaux, sélectionnés et traités par des scientifiques spécialistes de chacun d'entre eux. Qu'ils soient métalliques, céramiques ou polymères, qu'ils possèdent des structures inhabituelles (quasicristaux, nanotubes de carbone, matériaux à gradient cellulaires) ou des propriétés extraordinaires (supraconductivité, mémoire de forme, capacité de stockage et de conversion de l'énergie, biomimétique, adaptativité), les matériaux émergents présentés dans cet ouvrage sont exposés en détail, tant d'un point de vue physico-chimique que de mise en oeuvre ou d'application. Ce volume accorde par ailleurs une place particulière aux matériaux négligés dans l'enseignement universitaire, comme les fibres textiles, les verres pour le confinement des déchets nucléaires ou les céramiques et ciments utilisés en chirurgie et odontologie. |
| Note de contenu : |
- 1. Introduction
- 2. Les quasicristaux
- 3. Matériaux nanostructurés - Propriétés structurelles et mécaniques
- 4. Nanotubes de carbone
- 5. Alliages à mémoire de forme
- 6. Matériaux adaptatifs
- 7. Polymères fonctionnels
- 8. Supraconducteurs à haute température
- 9. Nouveaux matériaux pour le stockage et la conversion de l'énergie
- 10. Verres spéciaux : applicationsà l'optique et au stockage des déchets radioactifs
- 11. Biocéramiques et biociments résorbables pour le comblement osseux
- 12. Composites céramiques à fibres longues
- 13. Fibres textiles
- 14. Matériaux cellulaires
- 15. Matériaux fonctionnels à gradient de composition |
| Permalink : |
https://e-campus.itech.fr/pmb/opac_css/index.php?lvl=notice_display&id=34419 |
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Ajouter le résultat dans votre panier Affiner la rechercheMatériaux émergents / Christian Janot / Lausanne [Suisse] : Presses polytechniques et universitaires Romandes (2001)
Optique-lunetterie : le polycarbonate est bien vu / Eglantine Maugard in CAOUTCHOUCS & PLASTIQUES, N° 796 (06/2001)
