HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE DES MATÉRIAUX

« 2 Un facteur fondamental dans la naissance d'une métallurgie scientifique fut la publication, à la fin du XVIII esiècle, du Traité élémentaire de chimie , considéré comme le premier texte moderne de chimie, du Français Antoine-Laurent Lavoisier, qui découvrit la loi de conservation de la masse (1789). Le progrès dans le domaine des matériaux remplaçait ainsi une méthode empirique fondée sur des découvertes aléatoires ou sur l'enregistrement de faits expérimentaux. En 1912 eut lieu un événement important pour le développement ultérieur de la métallurgie, avec la confirmation de l'hypothèse de Max von Laue selon laquelle le système régulier des atomes dans les cristaux peut servir de réseau de diffraction aux rayons X.

Cette découverte a permis d'utiliser la diffractométrie à rayons X pour caractériser structurellement les matériaux cristallins. Un progrès considérable a été apporté par l'élaboration des méthodes de diffraction des électrons, fondées sur la théorie géniale de Louis de Broglie, concernant la nature ondulatoire de la matière.

Les méthodologies électrographiques sont très importantes car, grâce aux temps d'exposition courts, elles permettent d'analyser les transformations 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 des matériaux.

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

La diffractométrie à neutrons, née avec le développement des réacteurs nucléaires, a étendu le domaine d’étude de la diffractométrie à rayons X aux structures composées d’éléments à nombre atomique 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 base dans 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 sur l'objet à analyser (qui produit des rayons X caractéristiques des éléments chimiques du matériau examiné), de détecter 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 étendu encore 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 avec plusieurs affluents latéraux.

Elle est alimentée continuellement dans son développement par de nouvelles découvertes. En dehors de l'explication de nombreux phénomènes importants, l’idée la plus intéressante qui est en train de se dégager de la science moderne des matériaux, est le projet de création de matériaux ayant des propriétés déterminées 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 la technologie 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 rigidité et une grande résistance à la compression jusqu'à une température de 1 800°C.

Ce sont là les paramètres fonctionnels 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. »