Les batteries NiMH dominent le marché du stockage de l’énergie pour les véhicules hybrides ainsi que pour les outils portatifs. Cependant le recyclage de ces appareils est actuellement faible. De plus les procédés existants ne sont pas écologiques car ils utilisent des composés toxiques et sont énergivores. Les batteries NiMH contiennent des métaux tels que …
→On proposera dans le cours un parallèle entre la conception de l’ingénieur, et les solutions naturelles. Parce que la nature doit travailler a des températures assez basses, elle est limitée aux matériaux organiques ou relevant de la chimie des solution. La fascinante variété des matériaux naturels vient de la variété des architectures hiérarchique naturelle que …
→Dans certaines classes d’applications ( les moteurs, les centrales nucléaires, les circuits intégrés) les matériaux sont soumis à des conditions de fonctionnement très exigeantes. Certains ont conduit à développer des solutions architecturées (comme les barrières thermiques dans les moteurs d’avion). D’autres situations jouent exclusivement sur la microstructure. On montrera que l’utilisation de gradients de microstructures …
→Le développement durable impose la prise en compte des impacts environnementaux dans l usage des matériaux. Le cours illustrera des développements récents sur cette question en insistant sur la nécessité de considérer les matériaux dans un système, et non pas le matériau de façon isolé. Ce domaine, hautement controversé, nécessite la mise en œuvre d’une …
→La modélisation en science des matériaux s’est longtemps attachée, au niveau académique, à comprendre les mécanismes élémentaires. Les situations réalistes dans les domaines industriels font systématiquement apparaître des phénomènes couplés. Le cours montrera quelles méthodes permettent de traiter de ces couplages.
→La question de la durabilité des matériaux est centrale, aussi bien pour l’aéronautique (moteurs) que pour le nucléaire. La question majeure est la fiabilité des essais accélérés, et leur utilisation pour prédire la durée de vie des matériaux. On illustrera ces idées dans le domaine du fluage, de la fatigue, de la corrosion.
→Le cours portera sur les différentes méthodes de simulation numérique, mais aussi sur les vertus des approches analytiques simplifiées, en l’illustrant sur des questions fondamentales de métallurgie physique comme l’écrouissage, la précipitation.
→Les méthodes de choix multicritères et les outils informatiques développés au cours des 20 dernières années seront présentés, tant du point de vue des méthodes génériques que du point de vue des applications spécifiques.
→Dans le cours on montrera comment concevoir des matériaux architecturés associant des propriétés mécaniques, acoustiques, thermiques, électromagnétiques en jouant astucieusement sur des assemblages de matériaux, et sur un choix judicieux des géométries.
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