Cette formation en communication écrite et orale s'étale sur trois ans, de la première à la troisième année. Elle se présente en quatre étapes : une évaluation initiale d'une communication écrite et d'une communication orale en première année; une prescription individuelle (s'il y a lieu); une évaluation finale d'une communication écrite et d'une communication orale en troisième année; la réalisation d'un portfolio sur ces formes de communication. Cette formation vise à apprendre à rédiger des textes, à préparer et à présenter des exposés de façon efficace et productive, conformes aux conventions de communication en vigueur dans la discipline.
Liaisons interatomiques. Structure cristalline: concept de la microstructure, postulats de la cristallographie, réseaux directs, réseaux réciproques, imperfections, microstructure. Symétrie et propriétés physiques des cristaux, groupes ponctuels, groupes d'espace, tables internationales de cristallographie. Matériaux non cristallins : verres, amorphes, polymères, solides macromoléculaires. Propriétés mécaniques : comportement mécanique, élasticité, déformation plastique. Dégradation des matériaux : corrosion, fatigue, fluage. Propriétés électromagnétiques: métaux, semi-conducteurs, isolants, matériaux photoniques, matériaux magnétiques.
Construction des théories cinétiques. Solution de l'équation de diffusion; homogénéisation. Mécanismes de diffusion atomique. Diffusion interstitielle : activation thermique, diffusion à l'état stationnaire et non stationnaire. Diffusion substitutionnelle : « auto » diffusion, diffusion par les lacunes, mobilité atomique. Diffusion à travers les joints de grains, les dislocations et les surfaces. Précipitation aux joints de grains. Durcissement structural. Diffusion dans les systèmes binaires multi-phases. Frontières dans les solides monophasés : effet de l'activation thermique sur la migration des joints de grains, cinétique de la croissance du grain. Solidification : germination et croissance d'un solide pur; pièces moulées et soudures par fusion. Études de cas. Transformations par diffusion dans les solides : germinations homogène et hétérogène. Croissance du précipité. Caractéristiques de la transformation sans diffusion. Cinétique de transformation de phases sous éclairement ou sous tension électrique. Réactions de surface et d'interface : adsorption, désorption, diffusion, germination, croissance, rôle des propriétés de surface, exemples de cinétiques de réactions aux surfaces et aux interfaces.
Analyse de la microstructure et de la composition : microscopies optiques, diffraction des électrons, microscopie à sonde balayée (effet tunnel, force atomique), microscopie électronique (à balayage, en transmission). Méthodes spectroscopiques non destructives explorant les interactions des électrons, des ions et des photons avec les solides et les surfaces. Méthodes destructives d'analyses quantitatives de la composition : méthodes par plasmas, par mise en solution et alternatives. Méthodes d'analyses couplées (composition, structure). Effet de l'environnement sur la stabilité et la performance des matériaux.
Microstructural and composition analysis: optical microscopy, electron diffraction, scanning probe microscopy (tunnel effect, atomic force), electron microscopy (scanning, transmission). Non-destructive spectroscopic methods exploiting the interaction of electrons, ions and photons with solids and surfaces. Quantitative destructive methods for composition analysis : techniques using plasmas, dissolution and alternatives approached. Coupled analysis methods (composition, structure). Effect of environment on the stability and performance of materials.
Introduction aux principales techniques de caractérisation mécanique et microstructurale des matériaux. Essais de traction, de dureté et de résilience des matériaux métalliques. Essais de fluage et de relaxation d'un matériau polymère et essais de flexion de matériaux céramiques et composites. Métallographie d'aciers et d'alliages d'aluminium. Analyse de macrostructures de fabrication et de défauts de microstructure. Fractographie de ruptures fragile et ductile, ainsi que de ruptures par fatigue et par corrosion sous tension.