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Au cœur des matériaux cristallins
/ Ecole des Mines d'Albi-Carmaux
/ 23-01-2009
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Lours Philippe
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Ce cours de science des matériaux a été conçu à l'Ecole des Mines d'Albi-Carmaux pour les élèves-ingénieur de 2ième année.
Il n'a pas d'autre ambition que d'introduire les principaux concepts de la science des matériaux utiles à l'ingénieur généraliste que nous formons. Il contribue par ailleurs au socle scientifique sur lequel seront construits de nombreux enseignements dédiés aux matériaux et proposés à nos élèves plus tard dans leur cursus, notamment au niveau des options de dernière année "Matériaux pour l'Aéronautique et le Spatial" et "Ingénierie des Matériaux".
Dans un premier temps, le cours traite de l'architecture et de la cohésion des solides, essentiellement cristallins, et de leur caractérisation cristallographique par diffraction des rayons X. Dans un second temps, les différents types de défauts présents dans les solides sont décrits en insistant particulièrement sur le rôle qu'ils jouent sur les propriétés d'usage. La constitution des alliages métalliques et les diagrammes de phases qui régissent les équilibres thermodynamiques sont ensuite présentés. Enfin, après avoir détaillé les bases des processus de diffusion à l'état solide, les transformations de phases, avec et sans diffusion, sont décrites.
Une grande part des micrographies, illustrations et vidéo proposées dans le document proviennent des travaux de recherche et d'expertise de l'auteur. Mot(s) clés libre(s) : génie mécanique, matériau, cohésion des solides, solides cristallins, caractérisation cristallographique, diffraction des rayons X, défauts cristallins, alliages métalliques, diagrammes de phases, transformations de phases
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Cimenterie et réseau éco-industriel
/ Université Paris I Panthéon-Sorbonne, Florent ALIAS, UVED
/ 11-03-2014
/ Canal-u.fr
LEMARCHAND Daniel
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Daniel Lemarchand expose la mise en oeuvre de la stratégie d'écologie industrielle du groupe Lafarge au niveau des cimenteries. Mot(s) clés libre(s) : lafarge, écologie industrielle, cimenterie
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Colloïdes et biotechnologies
/ UTLS - la suite
/ 29-10-2002
/ Canal-U - OAI Archive
BIBETTE Jérôme
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L'exposé introduit lutilisation des colloïdes dans le domaine du diagnostic biologique. Nous introduirons les bases de la physico chimie des colloïdes ainsi que les approches classiques du diagnostic biologique: test d'agglutination à partir de particules de Latex ou dor, test ELISA avec des particules magnétiques. Ensuite nous présenterons une nouvelle approche de diagnostic basée sur la formation de nano structures colloïdales magnétiques. Le principe repose sur l'aptitude de certains colloïdes magnétiques, à la fois suffisamment petits et susceptibles, à former rapidement des lignes réversibles sous champ. Nous montrerons que cette solution colloïdale change de couleur sous l'action d'un champ magnétique, conséquence de la diffraction des chaînes auto assemblées, et comment ce phénomène peut conduire à la détermination du profil de force entre colloïdes. Si les particules sont greffées par un anticorps, alors en présence de l'antigène spécifique capable de ponter deux anticorps, les lignes peuvent devenir permanentes et quasi irréversibles. Nous discuterons comment la persistance des lignes peut révéler de manière très sensible la quantité d'antigène introduite, et pourquoi la force magnétique imposée à chaque colloïde peut accélérer la complexation antigène anticorps. Nous finirons par une introduction à l'utilisation des colloïdes en micro fluidique. Nous montrerons comment les auto assemblages magnétiques peuvent devenir des matrices de séparation très efficaces pour des entités biologiques comme des ADN génomiques ou des cellules. Mot(s) clés libre(s) : biotechnologie, colloïde, diagnostic biologique, matériau, matière divisée, matière molle, microfluidique, nanomatériau, phase, physico-chimie, physique de la matière condensée, science des matériaux
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De l'atome au cristal : les propriétés électroniques des matériaux
/ UTLS - la suite
/ 23-06-2005
/ Canal-U - OAI Archive
GEORGES Antoine
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Métaux, semi-conducteurs, ou même supraconducteurs transportant un courant électrique sans aucune résistance, les matériaux présentent une diversité de propriétés électroniques remarquable, mise à profit dans de nombreuses applications qui font partie de notre quotidien. La chimie de l'état solide, en explorant les très nombreuses combinaisons entre éléments pour élaborer des structures de plus en plus complexes, nous invite à un véritable jeu de construction avec la matière, source de nouvelles découvertes. En même temps, le développement de techniques permettant d'élaborer, de structurer, et de visualiser ces matériaux à l'échelle de l'atome, ouvre d'immenses perspectives. Des lois de la mécanique quantique qui régissent le comportement d'un électron, aux propriétés d'un matériau à l'échelle macroscopique, c'est une invitation au voyage au coeur des matériaux que propose cette conférence. Mot(s) clés libre(s) : comportement des matériaux, courant électrique, effet tunnel, électronique, isolant, physique des matériaux, résistivité, semi-conducteur, spin, supraconductivité
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Déformation d'un matériau piézo-électrique
/ Ecole Centrale de Paris, ENS Cachan
/ 02-06-2010
/ Canal-U - OAI Archive
FELD Gilles, LABOURÉ Eric, HOANG Emmanuel, REVOL Bertrand, GRENIER Damien
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Deux expériences sont menées pour montrer les propriétés électriques d'un matériau piézo :- effet direct : génération d'une tension par vibration- effet inverse : génération d'une vibration sous l'effet d'une tensionPuis un montage interférométrique permet de mesurer la déformation au moyen d'une photodiode.Vidéo issue du projet VideoManip dont l'objectif est la réalisation de courtes séquences filmées, montrant des expériences réelles, qui seraient à la fois trop complexes pour être montées et montrées en amphi, et pas assez riches d'enseignement pour justifier un TP de plusieurs heures. Les sciences de l'ingénieur consistent à utiliser un phénomène physique pour construire un objet répondant à un besoin donné. Cela suppose de la part des scientifiques, des (futurs) ingénieurs et des (futurs) enseignants qui les forme(ro)nt une connaissance assez intime des phénomènes physiques exploitables. Dans le processus d'acquisition de cette connaissance, rien ne remplace la confrontation directe au phénomène étudié au travers de l'expérimentation. La "manip de cours" ou "manip d'amphi" (expérimentation par le professeur pendant le cours magistral) permet de confronter immédiatement les étudiants au phénomène étudié sans avoir à attendre qu'ils aient acquis suffisamment de compétence pour pouvoir manipuler eux-mêmes. Ce genre d'illustration représente un investissement important, tant pour la mise en place de l'expérimentation elle-même que pour celle des dispositifs annexes permettant de la faire visualiser par un grand auditoire. Mot(s) clés libre(s) : contrainte mécanique, déformation, effet piézoélectrique, interférométrie, matériau, piézoélectricité, polarisation, tension électrique
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Dépôt de couches minces par thermo-évaporation
/ Ecole Centrale de Paris, Laboratoire de Physique Experimentale (LPE) - ECP
/ 01-05-2009
/ Canal-u.fr
FOULET Gloria, WEHLING Franz
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Présentation des couches minces et de ses utilisations. Réalisation pratique de l'évaporation par effet Joule sous vide.Vidéo issue du projet VideoManip dont l'objectif est la réalisation de courtes séquences filmées, montrant des expériences réelles, qui seraient à la fois trop complexes pour être montées et montrées en amphi, et pas assez riches d'enseignement pour justifier un TP de plusieurs heures. Les sciences de l'ingénieur consistent à utiliser un phénomène physique pour construire un objet répondant à un besoin donné. Cela suppose de la part des scientifiques, des (futurs) ingénieurs et des (futurs) enseignants qui les forme(ro)nt une connaissance assez intime des phénomènes physiques exploitables. Dans le processus d'acquisition de cette connaissance, rien ne remplace la confrontation directe au phénomène étudié au travers de l'expérimentation. La "manip de cours" ou "manip d'amphi" (expérimentation par le professeur pendant le cours magistral) permet de confronter immédiatement les étudiants au phénomène étudié sans avoir à attendre qu'ils aient acquis suffisamment de compétence pour pouvoir manipuler eux-mêmes. Ce genre d'illustration représente un investissement important, tant pour la mise en place de l'expérimentation elle-même que pour celle des dispositifs annexes permettant de la faire visualiser par un grand auditoire. Mot(s) clés libre(s) : couche mince, effet Joule, physique des surfaces, revêtement, thermo-évaporation
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Dépôt de couches minces par thermo-évaporation
/ Ecole Centrale de Paris, Laboratoire de Physique Experimentale (LPE) - ECP
/ 01-05-2009
/ Canal-U - OAI Archive
FOULET Gloria, WEHLING Franz
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Présentation des couches minces et de ses utilisations. Réalisation pratique de l'évaporation par effet Joule sous vide.Vidéo issue du projet VideoManip dont l'objectif est la réalisation de courtes séquences filmées, montrant des expériences réelles, qui seraient à la fois trop complexes pour être montées et montrées en amphi, et pas assez riches d'enseignement pour justifier un TP de plusieurs heures. Les sciences de l'ingénieur consistent à utiliser un phénomène physique pour construire un objet répondant à un besoin donné. Cela suppose de la part des scientifiques, des (futurs) ingénieurs et des (futurs) enseignants qui les forme(ro)nt une connaissance assez intime des phénomènes physiques exploitables. Dans le processus d'acquisition de cette connaissance, rien ne remplace la confrontation directe au phénomène étudié au travers de l'expérimentation. La "manip de cours" ou "manip d'amphi" (expérimentation par le professeur pendant le cours magistral) permet de confronter immédiatement les étudiants au phénomène étudié sans avoir à attendre qu'ils aient acquis suffisamment de compétence pour pouvoir manipuler eux-mêmes. Ce genre d'illustration représente un investissement important, tant pour la mise en place de l'expérimentation elle-même que pour celle des dispositifs annexes permettant de la faire visualiser par un grand auditoire. Mot(s) clés libre(s) : couche mince, effet Joule, physique des surfaces, revêtement, thermo-évaporation
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L'écologie industrielle chez Lafarge
/ Université Paris I Panthéon-Sorbonne, Florent ALIAS, UVED
/ 11-03-2014
/ Canal-u.fr
LEMARCHAND Daniel
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Daniel Lemarchand montre les différents champs d'application de la stratégie d'écologie industrielle au sein du groupe Lafarge. Il met notamment en évidence la diversité des déchets qui sont utilisés. Mot(s) clés libre(s) : ciment, lafarge, écologie industrielle
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L'épitaxie par jets moléculaires
/ INPL Nancy
/ 01-01-2006
/ Canal-U - OAI Archive
INPL Nancy
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Le film présente la réalisation de couches minces monocristallines avec l'aide d'une machine d'épitaxie par jets moléculaires (MBE Molecular Beam Epitaxy). Dans une première partie est expliqué le principe du dépôt permettant la croissance de couches minces épitaxiées. Ensuite l'obtention d'un vide poussé est justifié par l'utilisation de jets moléculaires et les différentes chambres de l'appareil sont présentées. Une troisième partie permet de préciser comment est contrôlée la qualité de la croissance des couches : la technique de diffraction d'électrons de haute énergie par réflexion (RHEED Reflexion High Energy Diffraction) permet de caractériser le dépôt couche par couche ; la microscopie par effet tunnel (STM Scanning Tuneling Microscopy) permet de visualiser directement la surface du dépôt.GénériqueLE LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES MATERIAUX présente : L'EPITAXIE PAR JETS MOLECULAIRES Une vidéo LPM-UHP-INPL Nancy Scénario : Stéphane ANDRIEU : LPM Nancy François MARRON : Cellule TICE-INPL Marie-Odile SELME : Ecole des Mines Nancy Muriel SICOT : LPM Nancy Animations : François MARRON Images et montage : Jean-Pierre AVOIS Réalisation : Cellule TICE - INPL Nancy Mot(s) clés libre(s) : épitaxie
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La physique des pâtes
/ UTLS - la suite
/ 14-07-2005
/ Canal-U - OAI Archive
COUSSOT Philippe
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On a l'habitude de classer la matière en solides, liquides ou gaz. Il existe cependant une classe de matériaux, les pâtes, dont le comportement mécanique et plus généralement les caractéristiques physiques sont en quelque sorte intermédiaires entre celles des liquides et des solides. Cette classe comprend des matériaux très divers : purées, compotes, sauces, yaourt, mousses, crèmes, gels, peintures, vernis, boues, ciment, colles, etc ; mais qui ont au moins un point commun : dans tous les cas il s'agit de fluides coincés, qui ne deviennent liquides que lorsqu'on leur fournit une énergie suffisante, et restent (ou redeviennent) solides si l'énergie fournie est trop faible. Cette propriété est ce qui fait l'intérêt principal de ces matériaux lors de leur utilisation (la mousse à raser reste sur le visage, bien avant de sécher la peinture appliquée sur un mur vertical ne coule plus, la boue argileuse conserve la forme qu'on lui a donnée en vue d'en faire une poterie, etc). En y regardant de plus près on se rend compte que cette transition solide-liquide se produit de manière relativement abrupte : une pâte n'est pas capable de couler à une vitesse modérée en régime permanent : soit elle coule vite, soit elle s'arrête. Ce phénomène conduit à une coexistence des phases liquide et solide dans la plupart des situations d'écoulement, et parfois à des évolutions catastrophiques. En outre des instabilités hydrodynamiques particulières (à vitesse nulle !) se développent avec ce type de matériaux : digitation lors de l'écartement de deux surfaces solides séparées par une fine couche de fluide ; goutte-à-goutte du ketchup ou de la mayonnaise sortant du tube ; compression simple (comme une éponge) ou craquelures lors du séchage ; vieillissement réversible au repos. Ces matériaux fascinants et complexes constituent un champ de recherche encore très ouvert. Une thermodynamique spécifique adaptée à ces fluides coincés peut elle être développée ? Quelles sont les origines microscopiques des comportements observés ? La réponse à ces questions fournira un cadre solide pour la formulation de matériaux industriels innovants (plus légers, plus robustes, contenant moins de produits nocifs, etc). Mot(s) clés libre(s) : boue, colloïde, comportement mécanique, déformation, écoulement, élasticité, instabilité hydrodynamique, magma, matériau granulaire, mécanique des fluides, milieux pâteux, mousse, pâte, polymère, rhéologie, science des matériaux, viscosité
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