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Domaine : Sciences de l'ingénieur et technologie
Section : Master en Sciences de l'Ingénieur Industriel
Option : Orientation Chimie - Matériaux
Fiche descriptive d'une Unité d'Enseignement
Année académique 2025-2026

Chimie des matériaux

UE 63

Enseignant(s) responsable de l'UE : Catherine DEKERCKHEER Autre(s) enseignant(s) de l'UE : Michaël ABRAHAM Stefano CASCIATO

Coordonnées du service :
Campus de Bruxelles
Avenue Émile Gryson 1 (bât. 4C)
1070 Bruxelles

Langue(s) d'enseignement :
Français

Niveau du cycle :
2 e cycle

Période de l'année :
Quadrimestre 1

Cadre européen de certification :
Niveau 7

Caractère obligatoire ou au choix dans le programme ou option de l'étudiant :
Cours obligatoire dans le programme

Renseignements d'identification

Année d'études :
Master 5

Acronyme :
TLU51CMAT

Nombre de crédits ECTS :
9 (Facteur de pondération)

Volume horaire :
99h

Unité évaluée en épreuves spécifiques

Les activités d’apprentissage qui composent cette unité d’enseignement sont regroupées parce qu'elles poursuivent des objectifs communs et constituent un ensemble pédagogique au niveau des acquis d'apprentissage attendus.

Liste des UE prérequises :
Néant

Liste des UE corequises :
Néant

Liste des activités d'apprentissage:

Activité d'apprentissage Volume horaire ECTS Présence obligatoire
TL51SPA Synthèse des polymères et applications 35 3 NON
TL51RMAT Recyclage des matériaux 17 2 NON
TL51CAMA Caractérisation des matériaux 17 2 NON
TL51LSM Laboratoire de synthèse de matériaux 30 2 OUI

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

Au terme de sa formation, le Master en Master en Sciences de l'Ingénieur Industriel est capable de :

  • ARES. 1 Identifier, conceptualiser et résoudre des problèmes complexes
  • ARES. 1.1 Intégrer les savoirs scientifiques et technologiques afin de faire face à la diversité et à la complexité des problèmes rencontrés
  • ARES. 1.3 Concevoir, développer et améliorer des produits, processus et systèmes techniques

Autres connaissances ou compétences prérequises :

Synthèse des polymères et applications

  • Bases de chimie organique et de chimie physique

Recyclage des matériaux

Caractérisation des matériaux

  • Compétences acquises aux cours de : chimie générale, chimie physique, catalyse.

Laboratoire de synthèse de matériaux

  • Manipulations de chimie organique de base

Descriptif des objectifs et des contenus de l’UE :

Synthèse des polymères et applications

Objectifs :
  • Ce cours vise à approfondir les mécanismes de polymérisation et de réticulation des principales classes de polymères, incluant notamment les polyesters, les polyuréthanes, les époxydes et les résines vinyliques. Il traite des interactions physico-chimiques entre polymères, solvants, charges minérales, pigments et additifs fonctionnels, en lien avec les exigences des formulations industrielles. Une attention particulière est portée à la thermodynamique des solutions polymères, à la compatibilité des composants, ainsi qu’à l’ingénierie des matériaux pour des applications spécifiques.

     

Contenu :
  • Polymères séchant par oxydation

    Polyesters

    Polymères acryliques

    Polymères vinyliques

    Polyuréthanes

    Epoxydes

    Polymères aminoplastes

    Polymères phénoliques

    Silicones

    Pigments et charges

    Additifs

    Solvants et thermodynamique des solutions des polymères et de leur compatibilité

    Participation à des séminaires suivie d’une présentation orale 

Recyclage des matériaux

Objectifs :
  • Rédaction d'un travail de synthèse reprenant les diverses méthodes de recyclage d'un matériau, suivi d'une discussion orale

Contenu :
  • L'étudiant choisit un matériau et en développe sa synthèse, ses utilisations et plus particulièrement les méthodes de recyclage actuelles et à venir. 

    A titre d'exemples : 

    • matières plastiques polymères (PVC, PE, PET, ...), 
    • fibres carbone, 
    • aluminium, ...

Caractérisation des matériaux

Objectifs :
  • Permettre aux étudiants de faire la synthèse de leurs connaissances en catalyse en analysant une technique spéciale de la physico-chimie de surface appliquée à la catalyse.

Contenu :
  • A titre d’exemple, les techniques spéciales étudiées peuvent être :

    • La microscopie électronique.
    • La spectroscopie électronique des rayons X.
    • Les traitements programmés en température.
    • La diffraction des rayons X.

Laboratoire de synthèse de matériaux

Objectifs :
  • Synthèse et caractérisation de polymères via des polymérisations radicalaires, ATRP, anionique

    Formulation de peintures et caractérisation de leurs propriétés

Contenu :
  • Synthèse de polymères via polymérisation en chaîne radicalaire, ATRP ou anionique.

    Synthèse de copolymères à bloc et statistique

    Formulation de peintures et caractérisation

Activités et méthodes d’apprentissage et d’enseignement :

Synthèse des polymères et applications

  • Pédagogie interactive

    Méthode incitative

Recyclage des matériaux

Caractérisation des matériaux

  • Ce dispositif, inspiré de l’apprentissage par projet, est axé sur l’alternance de période de travail individuel et des séances d’exposés oraux et de discussions. Il se déroule en deux temps :

    • Première partie :
      • Approche de la technique sur le plan bibliographique (livres, publications, Internet, …)
      • Recherche d’un article scientifique
      • Remise d'un rapport écrit
    • Deuxième partie :
      • rencontre avec un expert (approfondir ses connaissances, expérience pratique)
      • Exposé final de la technique et de l’application en catalyse

    Au-delà de l’apprentissage de nouvelles connaissances (savoir), il s’agit également de préparer les étudiants à l’épreuve du travail de fin d’études et à l’exercice de la défense orale (savoir-faire). L’étudiant est également invité à prendre contact et à initier une rencontre avec un expert extérieur de la technique d’analyse qu’il a à sa charge. Le bureau d’études se clôture par la remise d’un rapport écrit.

Laboratoire de synthèse de matériaux

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

Synthèse des polymères et applications

  • À l’issue du cours, l’étudiant est capable de :

    Décrire la synthèse des polymères ainsi que la nature et le rôle de leurs différents constituants, en tentant compte de leurs applications dans le domaine industriel.

     

Recyclage des matériaux

  • Travail de synthèse de publications scientifiques

    Rédaction d'un travail en accord avec la charte IA

    Discussion orale revenant sur les informations reprises dans le travail

Caractérisation des matériaux

    • synthétiser l’information au départ d’une recherche bibliographique exhaustive et d’en extraire les renseignements pertinents ;
    • transmettre oralement le fruit de cette recherche de manière synthétique, didactique, compréhensible et scientifiquement correcte ;
    • s’améliorer sur la base d’une évaluation formative intermédiaire ;
    • prendre contact et d’interagir avec des professionnels ou des experts extérieurs ;
    • d’être acteur de son apprentissage en essayant et expérimentant grâce aux ressources mises à sa disposition dans un cadre et une méthodologie de travail formalisés.

Laboratoire de synthèse de matériaux

  • Préparation des laboratoires

    Compréhension des différentes étapes du mode opératoire

    Organisation et rigueur dans les manipulations

    Rédaction d'un cahier de laboratoire

Description des supports de cours indispensables :

Description Accès à la source Url

Synthèse des polymères et applications

Ce support de cours est disponible sur le campus numérique

Recyclage des matériaux

Caractérisation des matériaux

Laboratoire de synthèse de matériaux

Description des références et des supports :

Description Accès à la source Url

Synthèse des polymères et applications

Syllabus

Ce support de cours est disponible sur le campus numérique

Recyclage des matériaux

Caractérisation des matériaux

Laboratoire de synthèse de matériaux

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

Chaque activité d'apprentissage de cette unité d'enseignement est évaluée en épreuve spécifique

Méthode d'intégration

  • Si aucune des notes des différentes AA qui composent l’UE ne se situe en deçà de 8/20, c’est la technique de la moyenne arithmétique pondérée qui est appliquée.
  • Si la note d’une ou plusieurs AA composant une UE se situe en deçà de 8/20, la note finale de l’UE correspondra à la plus mauvaise des notes reçues.

Activité d'apprentissage Méthode d'intégration Evaluation continue
%
Remise de travaux Hors Session
%
Remise de travaux Durant la Session
%
Examen écrit
%
Examen oral
%

Evaluation du premier quadrimestre (Session de Janvier)

Synthèse des polymères et applications 40 0% 0% 0% 0% 100%

Type d'évaluation : Présentiel - L'UE est évaluée durant la session des examens par un examen oral
Type de questions : Questions ouvertes
Examen à livre : Livre fermé
Durée de l'examen : 30 min

Recyclage des matériaux 15 0% 100% 0% 0% 0%

Type d'évaluation : Présentiel - L'UE est évaluée par la remise de travaux en dehors de la session des examens
Type de questions : Le travail remis sera suivi d'une défense orale
Examen à livre : Livre fermé
Durée de l'examen : 25 min

Le travail est remis en dehors de la session d'examen et sera évalué au travers d'une discussion orale de 25 minutes sur son contenu

Caractérisation des matériaux 25 100% 0% 0% 0% 0%

Type d'évaluation : -
Type de questions : Non applicable
Examen à livre :
Durée de l'examen :

Évaluation sommative de chacune des étapes du parcours :

  • Le rapport écrit représente 1/3 de la note finale.
  • L'exposé final représente 2/3 de la note finale.

Laboratoire de synthèse de matériaux 20 20% 80% 0% 0% 0%

Type d'évaluation : Présentiel - L'UE est évaluée par une combinaison de plusieurs modalités d'évaluation différentes
Type de questions :
Examen à livre : Livre fermé
Durée de l'examen :

La partie évaluation continue reprend le comportement général en laboratoire ainsi que les préparations

Les séances de laboratoires seront clôturées par la remise du cahier de laboratoire reprenant les modes opératoires, observations, analyses et conclusions

Evaluation de deuxième session (Session de Août)

Synthèse des polymères et applications 40 0% 0% 0% 0% 100%

Type d'évaluation : Présentiel - L'UE est évaluée durant la session des examens par un examen oral
Type de questions : Questions ouvertes
Examen à livre : Livre fermé
Durée de l'examen : 30 min

Recyclage des matériaux 15 0% 0% 100% 0% 0%

Type d'évaluation : Présentiel - L'UE est évaluée par la remise de travaux pendant la session des examens
Type de questions : Le travail remis sera suivi d'une défense orale
Examen à livre : Livre fermé
Durée de l'examen : 25 min

Le travail est remis en dehors de la session d'examen et sera évalué au travers d'une discussion orale de 25 minutes sur son contenu

Caractérisation des matériaux 25 100% 0% 0% 0% 0%

Type d'évaluation : -
Type de questions : Non applicable
Examen à livre :
Durée de l'examen :

Évaluation sommative de chacune des étapes du parcours :

  • Le rapport écrit représente 1/3 de la note finale.
  • L'exposé final représente 2/3 de la note finale.

Laboratoire de synthèse de matériaux 20 20% 80% 0% 0% 0%

Type d'évaluation : Présentiel - L'UE est évaluée par une combinaison de plusieurs modalités d'évaluation différentes
Type de questions :
Examen à livre : Livre fermé
Durée de l'examen :

SEULE LA PARTIE REMISE DE CAHIER DE LABORATOIRE EST REMEDIABLE

La partie évaluation continue reprend le comportement général en laboratoire ainsi que les préparations

Les séances de laboratoires seront clôturées par la remise du cahier de laboratoire reprenant les modes opératoires, observations, analyses et conclusions