LA TECHNOLOGIE DES MATÉRIAUX  (Sciences et Techniques)

« Un progrès considérable a été apporté par l'élaboration des méthodes de diffraction des électrons, fondées surla théorie géniale de Louis de Broglie, concernant la nature ondulatoire de la matière.

Les méthodologiesélectrographiques sont très importantes car, grâce aux temps d'exposition courts, elles permettent d'analyser lestransformations de phase qui ont lieu, par exemple, dans les alliages. Dans les années 60, on commence à appliquer la diffraction des électrons pour analyser les surfaces desmatériaux.

Cela a été rendu possible par l'utilisation du faisceau électronique à basse énergie (de quelquesélectrons volts à peine).

La diffractométrie à neutrons, née avec le développement des réacteurs nucléaires, aétendu le domaine d'étude de la diffractométrie à rayons X aux structures composées d'éléments à nombreatomique élevé et d'éléments à faible nombre atomique. Le microscope électronique inventé par M.

Knoll et Rusk en 1931 est rapidement devenu un instrument de basedans le domaine de la recherche des matériaux, surtout grâce à ses successeurs, le SEM et la microsonde.Cette dernière, construite par R.

Casting en 1948, est capable, à l'aide du faisceau d'électrons focalisé surl'objet à analyser (qui produit des rayons X caractéristiques des éléments chimiques du matériau examiné), dedétecter la présence de ces éléments à des échelles de fractions de microns. Enfin, nous devons rappeler les découvertes de résonance magnétique et d'effet Mossbauer qui ont étenduencore un peu plus les domaines d'étude des matériaux. Ce court aperçu historique nous montre que la science des matériaux peut être comparée à un grand fleuve avecplusieurs affluents latéraux.

Elle est alimentée continuellement dans son développement par de nouvellesdécouvertes. En dehors de l'explication de nombreux phénomènes importants, l'idée la plus intéressante qui est en train de sedégager de la science moderne des matériaux, est le projet de création de matériaux ayant des propriétésdéterminées par leur utilisation. Pour concevoir le composant d'un système, il faut se poser quelques questions : - Est-ce que nous connaissons bien le milieu de travail ? - Est-ce que nous pouvons réaliser un matériau nouveau sur la base de nos connaissances, et quelle est latechnologie appropriée pour le produire ? - Quels sont les coûts de production ? - Est-ce qu'il existe un matériau qui satisfasse à toutes ces exigences ? Par exemple, pour la réalisation d'un nouveau missile, il faut prévoir une surface-écran ayant une grande rigiditéet une grande résistance à la compression jusqu'à une température de 1 800°C.

Ce sont là les paramètresfonctionnels imposés par un ingénieur.

Est-ce qu'il existe sur le marché le matériau ayant ces caractéristiques ?Si la réponse est non, pouvons-nous modifier un matériau existant ? Ou devons-nous construire un matériaunouveau ? Dans ce cas, notre choix doit se fonder sur des critères tels que : l'approvisionnement en matériau, lecoût, le matériau stratégique ou non, la possibilité d'un embargo, les problèmes de fabrication etd'investissement, la durée de service, etc.

L'exemple cité démontre la complexité du problème, et pour lerésoudre, il faut intégrer plusieurs actions : - préciser la spécificité fonctionnelle des matériaux qui doivent être utilisés ; - sélectionner (élaborer) le matériau nouveau et le caractériser ; - dessiner l'élément en collaboration avec des experts nommés précédemment ; - effectuer les essais fonctionnels du composant dans les conditions d'utilisation ; - formuler le plan de contrôle de la qualité et les certifications correspondantes ; - définir et mettre en place une stratégie de marché. Il faut remarquer que le projet, la production et le lancement sur le marché d'un matériau nouveau demandentbeaucoup de temps et un engagement financier considérable.

Par exemple, pour commercialiser un acier, il faut. »