Contribution de l'UE au profil d'enseignement du programme :

Au terme de sa formation, le Bachelier en Sciences industrielles est capable de :

• ARES. 1.1 Mobiliser des concepts des sciences fondamentales afin de résoudre des problèmes spécifiques aux sciences et techniques de l’ingénieur.
• ARES. 1.6 Pratiquer l’analyse dimensionnelle et estimer des ordres de grandeur.
• ARES. 1.7 Intégrer des visions de l’espace et de leurs représentations.
• ARES. 2.6 Analyser une situation en adoptant une démarche scientifique.

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Etudes des matériaux

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Etudes des matériaux

Objectifs :

- Connaître les diverses classes de matériaux et leurs propriétés.
- Décrire la microstructure des matériaux et leurs comportements.
- Analyser le cycle des matériaux et définir les notions de ressources et de réserves.
- Comprendre l’origine des forces interatomiques responsables de la formation des liaisons chimiques.
- Caractériser les divers modes d’arrangement des atomes dans le réseau régulier d’un cristal solide.
- Déterminer les indices qui caractérisent un réseau cristallin.
- Détailler la maille cubique et la maille hexagonale.
- Expliquer le principe de l’analyse cristallographique DRX.
- Caractériser les arrangements principaux observés dans les métaux.
- Étudier et classifier les alliages les plus courants.
- Distinguer les imperfections rencontrées dans les matériaux métalliques.
- Construire et étudier les diagrammes de phases des systèmes binaires isomorphes et eutectiques.
- Caractériser le système fer-carbone.
- Décrire les différentes structures cristallines de matériaux ioniques.
- Décrire les silicates cristallins naturels, artificiels ainsi que les verres et les vitrocéramiques.
- Décrire les alliages de céramiques principaux, le clinker et le ciment.
- Être capable de nommer ou représenter une molécule organique.
- Définir et décrire les différentes classes de polymères.
- Expliquer les différentes méthodes de caractérisation physico-chimique des polymères.

Contenu :

Chapitre 1 : Introduction à la science des matériaux.
Chapitre 2 : Atomes, molécules et liaisons chimiques.
Chapitre 3 : Structure et organisation des solides.
Chapitre 4 : Matériaux métalliques.
Chapitre 5 : Matériaux minéraux ou céramiques.
Chapitre 6 : Matériaux organiques ou polymères.

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Etudes des matériaux

• Cours ex cathedra. Chaque chapitre est abordé au cours par un exposé verbo-iconique (présentation PowerPoint). Les slides sont à la disposition des étudiants mais volontairement incomplets pour favoriser l’interaction et susciter des moments d’apprentissage réflexifs. Il s’agit de faire tirer par les étudiants les implications logiques d’un concept ou d’une hypothèse ou encore de faire tester les limites de validité d’un concept en leur faisant découvrir l’existence d’exceptions. Ces séquences d’apprentissages sont illustrées par de nombreux exemples et applications. Des moments d’évaluation formative sont également prévus avec des exercices à réaliser en classe, seul ou en groupe.

Acquis d’apprentissages sanctionnés, spécifiques et contribuant à l’UE :

Etudes des matériaux

• - décrire les différentes classes des matériaux et d’en détailler les propriétés ;
  - comprendre la structure atomique et moléculaire ;
  - distinguer les différents types de liaisons chimiques ainsi que d'en faire le lien avec les propriétés macroscopiques des matériaux ;
  - distinguer, décrire et caractériser les différents modes d’arrangement des atomes dans un cristal solide et plus particulièrement dans les métaux ;
  - classifier les alliages et les céramiques les plus courants ainsi que d’étudier leur diagramme des phases ;
  - reconnaitre les grandes familles de molécules organiques et les nommer de façon conventionnelle ;
  - décrire les différentes classes de polymères ainsi que d’énumérer leurs propriétés.
  De façon générale, l’étudiant doit être capable de mobiliser ses connaissances pour comprendre et résoudre un problème.

Mode d’évaluation et de pondération par activité au sein de l’UE :