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MATÉRIAUX 저자: Mind Map: MATÉRIAUX

1. fabrication des objets

2. une matière d'origine naturelle ou artificielle

3. métalliques

3.1. alliages et métaux

3.1.1. ferreux

3.1.1.1. forment la majeure partie du groupe (90%)

3.1.1.2. le fer est leurs principal constituent

3.1.1.3. des alliages de Fer et Carbone

3.1.1.3.1. pourcentage de carbone >2%

3.1.1.3.2. pourcentage de carbone <2%

3.1.1.4. les plus utilisé dans l'industrie

3.1.2. non ferreux

3.1.2.1. forment 10% du groupe

3.1.2.2. propriétés spécifiques

3.1.2.2.1. masse volumique faible

3.1.2.2.2. résistance à la corrosion et à l'oxydation

3.1.2.2.3. facilité de mise en œuvre

3.1.2.2.4. bonne conductivité électrique

3.1.2.2.5. bonne conductivité thermique

3.1.3. exemples

3.1.3.1. l'aluminium

3.1.3.1.1. métal blanc de bel aspect décoratif

3.1.3.1.2. masse volumique faible (3x plus léger que le fer

3.1.3.1.3. température de fusion faible (658°C)

3.1.3.1.4. bonne résistance à la corrosion

3.1.3.1.5. conductibilité thermique et électrique élevée

3.1.3.1.6. amagnétique

3.1.3.1.7. pouvoir réflecteur élevé

3.1.3.1.8. bonne malléabilité

3.1.3.1.9. bonne fluidité

3.1.3.1.10. faible limite élastique

3.1.3.1.11. à l'état pur possède des propriétés mécaniques faibles

3.1.3.1.12. diversité d'alliages

3.1.3.2. cuivre

3.1.3.2.1. très bonne conductibilité électrique et thermique ( température de fusion 1080°C)

3.1.3.2.2. résistance à l'usure

3.1.3.2.3. sensible à la corrosion

3.1.3.2.4. cher

3.1.3.2.5. production de matériel électrique (conducteur, transformateur, moteurs électriques ....)

3.1.3.2.6. production des tuyaux d'eau , plomberie , les pompes et les vannes ...

3.1.3.2.7. alliages de cuivre

3.1.3.3. Métaux précieux

3.1.3.3.1. dites aussi nobles

3.1.3.3.2. excellente résistance à l'oxydation et la corrosion due aux agents chimiques

3.1.3.3.3. coût élevée

3.1.3.3.4. des exemples

3.1.4. alliages

3.1.4.1. le mélange d'un métal avec un ou plusieurs éléments chimiques

3.1.5. métal

3.1.5.1. pures

3.1.5.1.1. composée d'un seul élément chimique

4. composites

4.1. un assemblage de deux ou plusieurs matériaux non miscibles (non mélangés) qui possède des propriétés supérieures à ses matériaux constitutifs seuls

4.2. se composent de deux ensembles

4.2.1. des renforts ou ossatures assurant la résistance mécanique

4.2.2. une matrice constituée de matériaux organiques, métalliques ou minéraux

4.3. on retrouve souvent

4.3.1. la fibre carbone (carbone + époxy) dans l’aviation ou l’automobile

4.3.2. la fibre de verre (verre + époxy) pour les bâtiments

4.3.3. le béton armé (béton + acier) dans la construction

4.3.4. la fibre d’aramide (Kevlar) pour les gilets pare-balle

5. organiques

5.1. végétale

5.1.1. bois

5.1.1.1. léger

5.1.1.2. durable

5.1.1.3. flexible

5.1.1.4. possède une beauté intrinsèque

5.1.1.5. peut être transformé en des formes distinctes ( arcs , dômes , éléments torses) sans altérer ses caractéristiques chimiques et physiques

5.1.1.6. une structure biologique complexe qui contient des substances chimiques et des cellules

5.1.1.6.1. la conduction des matières nutritives

5.1.1.6.2. le soutien de la plante

5.1.1.6.3. le stockage de substances biochimiques de diverses fonctions

5.1.1.7. un ensemble de tissus

5.1.1.7.1. fibres

5.1.1.7.2. vaisseaux

5.1.1.7.3. parenchymes

5.1.1.8. existe en 2 différentes classes

5.1.1.8.1. résineux (bois mou)

5.1.1.8.2. feuilles (bois dur)

5.1.1.9. un matériaux hygroscopique

5.1.1.9.1. susceptible de perdre ou de reprendre de l'humidité

5.1.1.10. utile dans la construction

5.1.1.10.1. bois massif

5.1.1.10.2. bois reconstitué

5.1.1.11. admet plusieurs singularités et défauts

5.1.1.11.1. utilisé pour la décoration

5.1.1.11.2. les nœuds

5.1.1.11.3. les fentes

5.1.1.11.4. irrégularités de fil

5.1.2. le papier

5.1.3. latex

5.1.4. coton

5.2. animale

5.2.1. cuir

5.2.2. laine

5.2.3. l'os

5.2.4. l'ivoire

5.3. synthétique

5.3.1. plastique

5.3.1.1. fabriqué avec du pétrole

5.3.1.2. fabriqué avec des végétaux

5.3.1.3. PVC

5.3.1.3.1. résistant au feu

5.3.1.3.2. longévité

5.3.1.3.3. facilité d'entretien

5.3.1.3.4. résistance à l'eau

5.3.1.3.5. recyclable

5.3.1.4. polystyrène

5.3.1.4.1. l’un des plastiques industriels les plus courants dans la vie quotidienne

5.3.1.4.2. pour l’emballage et l’isolation

5.3.1.4.3. est le polymère obtenu par polymérisation des monomères de styrène

5.3.1.4.4. matériau solide à 20°C

5.3.1.4.5. matériaux pâteux à 120°C

5.3.1.4.6. Température de fusion 150°C

5.3.1.4.7. utilisé pour réaliser des emballages, des jouets et des maquettes

5.3.1.4.8. existe en 3 types

5.3.1.5. PET

5.3.1.5.1. matériau dur, rigide, solide

5.3.1.5.2. une bonne stabilité dimensionnelle

5.3.1.5.3. faible taux d'absorption d'eau

5.3.1.5.4. bonnes propriétés de protection contre les gaz

5.3.1.5.5. une bonne résistance chimique

5.3.1.5.6. sensible aux alcalins (qui l'hydrolysent)

5.3.1.5.7. il peut être très transparent et incolore, mais les parties épaisses sont le plus souvent opaques et blanchâtres

5.3.1.5.8. appelé plus couramment sous les noms commerciaux Mylar, Melinex ou Hostaphan

5.3.1.6. caoutchouc

5.3.1.6.1. élastiques, étanches et antivibratoires

5.3.1.6.2. Exemples d’application

5.3.1.7. polyamide

5.3.1.7.1. des composés synthétiques issus de la pétrochimie

5.3.1.7.2. un polymère qui est fondu, puis travaillé par filage

5.3.1.8. PLA

5.3.1.8.1. très haute rigidité

5.3.1.8.2. une faible élongation à la rupture

5.3.1.8.3. très cassant sous sa forme pure

5.3.1.8.4. température de fusion de la phase cristalline autour de 175 °C

5.3.1.8.5. température de transition vitreuse de la phase amorphe autour de 60 °C

5.3.1.8.6. Les propriétés optiques du PLA sont excellentes avec un faible haze et une brillance (gloss) élevée, ce qui en fait un matériau très brillant et transparent

5.3.1.8.7. un matériau polaire très réactif

5.3.1.8.8. très perméable à la vapeur d’eau

5.3.1.8.9. des applications telles que les textiles ou les emballages de légumes frais

5.3.1.9. silicone

5.4. relativement léger

5.5. des bons isolants électroniques

5.6. relativement élastiques

6. minéraux

6.1. des matériaux inorganiques possédant des liaisons ioniques et covalentes

6.2. caractérisés par leur résistance mécanique et thermique

6.3. certains présentant même un caractère réfractaire

6.4. des isolants électriques

6.5. très cassants

6.6. très dures

6.7. existe en différents types

6.7.1. Les roches

6.7.1.1. un assemblage de plusieurs minéraux

6.7.1.1.1. le mica

6.7.1.1.2. le quartz

6.7.1.1.3. le feldspath

6.7.1.2. existe en 3 principales catégories

6.7.1.2.1. magmatiques

6.7.1.2.2. sédimentaires

6.7.1.2.3. métamorphiques

6.7.2. Les gemmes

6.7.2.1. des pierres précieuses

6.7.2.1.1. On considère les 4 gemmes

6.7.2.1.2. rares

6.7.2.1.3. de haute qualité

6.7.2.1.4. pures

6.7.2.1.5. beaux

6.7.2.2. organiques

6.7.2.2.1. sont des gemmes qui ne sont pas d’origines minérales

6.7.2.2.2. l’ambre

6.7.2.2.3. le corail

6.7.2.2.4. la nacre

6.7.2.2.5. les perles

6.7.2.2.6. le jais

6.7.2.3. fines

6.7.2.3.1. sont aussi appelées “semi-précieuses”

6.7.2.3.2. l’agate

6.7.2.3.3. l’améthyste

6.7.2.3.4. le jade

6.7.2.3.5. les opales

6.7.2.3.6. le quartz rose

6.7.2.3.7. la topaze

6.7.2.3.8. la turquoise

6.7.2.4. solides

6.7.2.5. résistantes aux rayures

6.7.2.6. ont des couleurs très attrayantes

6.7.2.7. employées dans la composition de bijoux depuis l’Antiquité

6.7.3. Les céramiques

6.7.3.1. regroupent de nombreux matériaux solides obtenus grâce à la cuisson d’agiles

6.7.3.2. Les objets céramiques sont modelés à température ambiante puis cuits à des températures élevées sans aller jusqu’à la fusion

6.7.3.3. le verre

6.7.3.3.1. les minéraux sont d’abord cuits jusqu’à leur fusion et une fois que la matière devient liquide : on modèle l’objet tout en le laissant refroidir

6.7.3.4. Historiquement servaient à

6.7.3.4.1. fabriquer des poteries pour la cuisine

6.7.3.4.2. construire des habitations

6.7.3.5. leurs propriétés ont conduit l’Homme à s’en servir dans pleins d’autres domaines

6.7.3.5.1. l’électricité

6.7.3.5.2. l’électronique

6.7.3.5.3. l’automobile

6.7.3.5.4. la médecine

6.7.3.5.5. l’aéronautique

6.7.3.6. Très dures et résistantes

6.7.3.7. ont une masse volumique (densité) inférieure à celle des métaux

6.7.3.8. Ingrédients de la céramique

6.7.3.8.1. les argiles

6.7.3.9. Les différentes céramiques

6.7.3.9.1. La terre cuite

6.7.3.9.2. Les faïences

6.7.3.9.3. Le grès cérame

6.7.3.9.4. La porcelaine

6.7.3.9.5. Le verre

6.7.4. matériaux minéraux de construction

6.7.4.1. Ciment

6.7.4.1.1. une poudre minérale qui forme une pâte lorsqu’elle se mélange avec de l’eau et qui durcit en séchant

6.7.4.1.2. On appelle cela : un liant hydraulique

6.7.4.1.3. s’obtient à partir de calcaire et d’argile calcinés que l’on appelle aussi clinker

6.7.4.1.4. il existe en 5 types

6.7.4.1.5. Le temps de séchage peut varier selon sa composition et peut être très rapide dans certains cas

6.7.4.1.6. utilisé dans

6.7.4.2. Plâtre

6.7.4.2.1. un matériau céramique minéral qui s’obtient à partir de la cuisson du gypse qui est une roche riche en sulfate de calcium hydraté

6.7.4.2.2. un liant hydraulique

6.7.4.2.3. Il forme une pâte lorsqu’on le mélange avec de l’eau et durcit après un temps de séchage

6.7.4.2.4. Il présente quelques qualités pour l’habitat

6.7.4.2.5. se travaille sous différentes formes

6.7.4.2.6. On l’utilise pour construire

6.7.4.3. Béton

6.7.4.3.1. un matériau minéral composite obtenu à partir d’eau, de ciment et de granulats (sable et/ou graviers)

6.7.4.3.2. le béton sous forme de pâte est coulé dans un moule que l’on appelle : coffrage

6.7.4.3.3. un matériau très dur et très résistant sur le plan mécanique

6.7.4.3.4. Si on ajoute une armature métallique on obtient du béton armé

6.7.4.3.5. existe en différents types

6.7.4.3.6. couleur grise

6.7.4.3.7. utilisé pour construire

6.8. C’est à l’Âge de pierre (il y a environ 2,5 millions d’années) que remonte les premières utilisations par l’Homme des matériaux minéraux

7. On choisit un matériau en fonction de ses caractéristiques

7.1. mécaniques

7.1.1. masse

7.1.2. élasticité

7.1.3. plasticité

7.1.4. dureté

7.1.5. résilience

7.1.6. tenue en fatigue

7.2. physiques et chimiques

7.2.1. corrosion

7.2.2. vieillissement

7.2.3. conductibilité

7.2.4. dilatation thermique

7.3. de fabrication

7.3.1. formabilité

7.3.2. soudabilité

7.3.3. trempabilité

7.3.4. température de fusion

7.3.5. thermoplasticité

7.4. socio-économiques

7.4.1. prix

7.4.2. disponibilité de la matière première

7.4.3. coût de production

7.5. écologiques

7.5.1. ressources naturelles

7.5.2. recyclabilité

7.5.3. durabilité

7.5.4. empreinte carbone