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Matériau

Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.

  • Un matériau est donc une matière de base sélectionnée en raison de propriétés particulières et mise en œuvre en vue (La vue est le sens qui permet d'observer et d'analyser l'environnement par la réception et l'interprétation des rayonnements lumineux.) d'un usage (L’usage est l'action de se servir de quelque chose.) spécifique.
  • La nature chimique, la forme physique (La physique (du grec φυσις, la nature) est étymologiquement la « science de la nature ». Dans un sens général et ancien, la physique désigne la...) (phases en présence, granulométrie et forme des particules, par exemple), l'état de surface (Une surface désigne généralement la couche superficielle d'un objet. Le terme a plusieurs acceptions, parfois objet géométrique, parfois frontière physique, et est...), des différentes matières premières qui sont à la base des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en faire des objets.) confère à ceux-ci des propriétés particulières.
  • On distingue ainsi quatre grandes familles de matériaux :
Les grandes classes de matériaux.
Les grandes classes de matériaux.

Les matériaux minéraux sont des roches, des céramiques ou des verres. Les matériaux métalliques sont des métaux ou des alliages de métaux.

Exemples

Voici quelques exemples de matériaux :

  • Bois
  • Papiers et cartons
  • Chaux
  • Céramiques, verres
  • Matière (La matière est la substance qui compose tout corps ayant une réalité tangible. Ses trois états les plus communs sont l'état solide, l'état liquide, l'état gazeux. La matière occupe de l'espace et...) plastique, silicones
  • Métaux et alliages métalliques
  • Matériau composite (Le matériau composite est un assemblage d'au moins deux matériaux non miscibles (mais ayant une forte capacité d'adhésion). Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés que les éléments seuls ne possèdent pas.) comme les bétons
  • Pierre
  • Plâtre (Le plâtre est un matériau de construction ignifuge. Il est utilisé sous forme de pâte constituée d'un mélange de poudre et...)
  • Pigment
  • Sable (Le sable, ou arène, est une roche sédimentaire meuble, constituée de petites particules provenant de la désagrégation d'autres roches dont la dimension est comprise...)

Ingénierie (L'ingénierie désigne l'ensemble des fonctions allant de la conception et des études à la responsabilité de la construction et au contrôle des équipements d'une installation technique ou industrielle.) des matériaux

La résistance des matériaux s'intéresse aux propriétés mécaniques et physiques des matériaux et à leur comportement sous l'action de forces et contraintes extérieures.

Voir aussi science des matériaux (La science des matériaux regroupe les domaines qui étudient la matière qui constitue les objets. Cela va des roches (en géologie) aux métaux en passant par les matériaux de construction (génie civil), les polymères (plastiques,...).

Caractéristiques des matériaux

Propriétés physiques

  • Masse volumique (Pour toute substance homogène, le rapport de la masse m correspondant à un volume V de cette substance est indépendante de la quantité choisie : c'est une caractéristique du matériau appelée masse volumique: ).

Les matériaux à masse (Le terme masse est utilisé pour désigner deux grandeurs attachées à un corps : l'une quantifie l'inertie du corps (la masse inerte) et l'autre la contribution du corps à la...) volumique importante sont utilisés à la fabrication de contre-poids(équilibrage), volants d'inertie (L'inertie d'un corps découle de la nécessité d'exercer une force sur celui-ci pour modifier sa vitesse (vectorielle). Ainsi, un corps immobile ou en mouvement rectiligne uniforme (se déplaçant sur une droite à vitesse constante) n'est soumis...), etc.
Ceux à faible masse volumique sont utilisés dans l'aéronautique (L'aéronautique inclut les sciences et les technologies ayant pour but de construire et de faire évoluer un aéronef dans l'atmosphère terrestre.) par exemple.

  • Coefficient de dilatation (Les coefficients de dilatation mesurent l'augmentation relative de volume d'un système lorsque l'on ne fait varier qu'un seul paramètre, en général la pression ou la température.).

Entre en jeu, par exemple pour des matériaux soumis à des écarts de température (La température est une grandeur physique mesurée à l'aide d'un thermomètre et étudiée en thermométrie. Dans la vie courante, elle est...) importants.

  • Chaleur massique (La chaleur massique (symbole c ou s), qu'il convient d'appeler capacité thermique massique[1] est déterminée par la quantité d'énergie à apporter par échange...).

Utilisés dans les accumulateurs thermiques des habitations.

  • Température de fusion (En physique et en métallurgie, la fusion est le passage d'un corps de l'état solide vers l'état liquide. Pour un corps pur, c’est-à-dire pour une substance...).

Matériaux appelés à fondre (fusibles)

  • Module de Young
  • Coefficient (En mathématiques un coefficient est un facteur multiplicatif qui dépend d'un certain objet, comme une variable (par exemple, les coefficients d'un polynôme), un espace vectoriel, une fonction de...) de Poisson (Dans la classification classique, les poissons sont des animaux vertébrés aquatiques à branchies, pourvus de nageoires et dont le corps est le plus souvent couvert d'écailles. On les trouve abondamment aussi bien en eau...)
  • Aspect du produit
  • Surface.
  • Couleur (La couleur est la perception subjective qu'a l'œil d'une ou plusieurs fréquences d'ondes lumineuses, avec une (ou des) amplitude(s)...).
  • Conductivité thermique (La conductivité thermique est une grandeur physique caractérisant le comportement des matériaux lors du transfert de chaleur par conduction. Cette constante apparaît par...), conductivité électrique (La conductivité électrique est l'aptitude d'un matériau à laisser les charges électriques se déplacer librement, autrement dit à permettre le passage du courant électrique.)
  • Porosité, perméabilité

Voici quelques caractéristiques physiques des matériaux : la solidité,la dureté (Il existe différentes définitions de la dureté : pour un solide (minéral ou métal) et pour l'eau.),la couleur,le poids (Le poids est la force de pesanteur, d'origine gravitationnelle et inertielle, exercée par la Terre sur un corps massique en raison uniquement du...),la rigidité,la forme etc.

Coût

En général, pour une application donnée (Dans les technologies de l'information, une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction,...), plusieurs matériaux ou combinaisons de matériaux sont susceptibles de répondre au cahier des charges (Un cahier des charges est un document visant à définir exhaustivement les spécifications de base d'un produit ou d'un service à réaliser. Outre les spécifications de base, il décrit ses modalités...). Le concepteur (Un concepteur est une personne qui imagine et réalise quelque chose. Ce mot vient du verbe concevoir.), l'ingénieur (« Le métier de base de l'ingénieur consiste à résoudre des problèmes de nature technologique, concrets et souvent complexes, liés à la conception, à la...), l'architecte (L'architecte est le professionnel du bâtiment dont la fonction est de concevoir et de diriger la réalisation d'une œuvre d'architecture pour le compte d'un propriétaire qui peut...), sont donc amenés à rechercher le meilleur rapport coût/fonctions remplies.

Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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