Traduisez les mots sans consulter le dictionnaire. Le matériau (les matériaux) – regrouper – l’objet – le métal (les métaux) – le polymère – la céramique – la
Le matériau (les matériaux) – regrouper – l’objet – le métal (les métaux) – le polymère – la céramique – la révolution technique – électronique – l’automobile – l’aéronautique – l’énergie – la nanotechnologie – le principe – la morphologie structurale – le phénomène microscopique – la diffusion – l’atome – la recristallisation – la phase – l’industriel – la conception d’un cristal - actuellement – physiquement – structurel (le) – cristallin (e) – la lacune – la dislocation – les classes de matériaux – basé – l’élément – métallique – l’électron – former – la manière physico-chimique – électronique – caractériser – se caractériser - la caractéristique – physique – électrique – thermique – mécanique – le module d’élasticité – la forme – l’oxyde - la micro-électronique - la macromolécule organique ou minérale – le monomère – le type – naturel – synthétique – linéaire – fabriquer – l’homopolymère – le copolymère – classer - la classification – thermomécanique – le thermoplastique – l’élastomère – traditionnel (le).
| Pour aller plus loin Liste des métaux p. 139 | Grammaire La forme passive p. 58 |
3. Lisez le texte et nommez les principes de la science des matériaux.
La science des matériaux regroupe l’étude et la mise en œuvre des matériaux qui constituent les objets qui nous entourent (métaux, polymères, semiconducteurs, céramiques, verres, etc.). Elle est au cœur de beaucoup des grandes révolutions techniques depuis un siècle: électronique (ordinateurs, lecteurs de CD et DVD, etc.), automobile, aéronautique, énergies renouvelables, nanosciences, nanotechnologies, etc.
Principes de la science des matériaux
La science des matériaux repose sur la relation entre les propriétés, les performances d’un matériau et sa morphologie structurale. La connaissance et la maîtrise des phénomènes microscopiques (diffusion, arrangement des atomes, recristallisation, apparition de phases,...) confèrent aux scientifiques et aux industriels la possibilité d’élaborer des matériaux aux propriétés et aux performances voulues.
La conception d’un cristal parfait est actuellement physiquement impossible, mais ce sont souvent ses défauts structurels qui rendent intéressants un matériau. On utilise donc les défauts dans les matériaux cristallins (tels que précipités, joints de grains, atomes interstitiels, lacunes, dislocations...) pour créer des matériaux avec les propriétés désirées.
Les grandes classes de matériaux
Les métaux sont des matériaux basés sur des éléments chimiques ayant la particularité de pouvoir former des liaisons métalliques et perdre des électrons pour former des cations (ex.: Fe -> Fe2+ ou Fe3+). Ils peuvent être caractérisés aussi bien de manière physico-chimique que de manière électronique. Les métaux se caractérisent par plusieurs particularités physiques. Ils sont de bons conducteurs électriques, cette caractéristique se mesure soit grâce à la conductivité soit grâce à son inverse, la résistivité. Ils sont aussi de bons conducteurs thermiques et possèdent un éclat lumineux. Du point de vue mécanique, ils se caractérisent par des propriétés telles que leur module d’élasticité (généralement élevé, de l’ordre de plusieurs GPa), leur dureté, leur ductilité, etc. Sur Terre, on ne trouve quasiment les métaux que sous forme d’oxydes. Cependant, ils sont peu utilisés sous cette forme (excepté dans le domaine de la micro électronique). On préfère les utiliser purifiés, tel que l’est le cuivre ou sous forme d’alliages. Il faut également noter l’importance du fer, qui est très souvent utilisé sous forme d’acier ou de fonte après ajout de carbone.
Polymères
Un polymère est une macromolécule organique ou minérale constituée d’un enchaînement répétitif d’un même motif appelé monomère. Les monomères sont reliés entre eux par des liaisons covalentes. Les propriétés des polymères dépendent essentiellement du type des monomères, de la nature de leur assemblage et du degré de polymérisation.
On distingue les polymères naturels, de ceux qui sont modifiés et de ceux qui sont synthétiques. On peut aussi les classer par conformation spatiale: on parle alors de polymères linéaires, branchés (avec des ramifications) ou dendritiques (ramifications dans les 3 dimensions). Les polymères peuvent être fabriqués de diverses façons et on peut citer: a) les homopolymères, qui sont fabriqués avec le même monomère; b) les copolymères, qui sont fabriqués avec des monomères différents.
Un autre type de classification des polymères est aussi selon leurs propriétés thermomécaniques. Ainsi on distingue: a) les thermoplastiques: qui deviennent malléables quand ils sont chauffés, ce qui facilite leur mise en oeuvre; b) les thermodurcissables: qui durcissent avec la chaleur ou par ajout d’un additif. Ce durcissement est en général irréversible; c) les élastomères: qui présentent un allongement réversible très important.
Du fait de leurs propriétés intéressantes, les polymères ont peu à peu envahi les industries et la vie quotidienne en remplaçant les matériaux traditionnels. On peut classer les polymères en deux types, en fonction de leur réaction à la chaleur: les thermodurcissables et les thermoplastiques.
4. Trouvez dans la grille ci-dessous 11 mots utilisés dans le texte (horizontalement, verticalement).
| W | V | D | A | M | E | T | A | L |
| D | J | L | L | A | C | U | N | E |
| C | R | I | S | T | A | L | R | B |
| P | H | A | S | E | S | F | I | V |
| O | G | F | O | R | M | E | R | N |
| X | A | A | C | I | E | R | O | B |
| Y | E | R | H | A | T | O | M | E |
| D | Z | M | X | U | I | A | Q | N |
| E | P | O | L | Y | M | E | R | E |