Degradation of inorganic materials and engineering structures: Case studies

Enseignants

Jacques Pascal;

Langue
d'enseignement

Anglais
> Facilités pour suivre le cours en français

Thèmes abordés

Les matériaux, en particulier métalliques et céramiques, développés pour des applications d’ingénierie
de plus en plus sévères, subissent au cours de leur utilisation des évolutions (corrosion, fragilisation,
…) qui peuvent mener à leur ruine et avoir des conséquences désastreuses. Il fait partie des tâches de
l’ingénieur en science des matériaux, une fois cette ruine survenue, d’en identifier les causes en service
(défaut intrinsèque, problème de conception, robustesse du procédé de fabrication, conditions
opératoires inadaptées, …) et d’apporter les solutions adéquates afin d’empêcher que le problème ne
se reproduise et d’en accroitre ainsi la durée de vie. Cette analyse, afin de remonter aux origines de
l’avarie, repose d’une part sur les connaissances de base en science des matériaux inorganiques et
d’autre part sur l’utilisation judicieuse des techniques d’analyse et de caractérisation.
Le cours sera constitué d’une partie introductive où les concepts de base seront rappelés et les
considérations méthodologiques exposées, et d’une partie organisée sous forme d’un projet
consistant en l’analyse de cas réels proposés par des partenaires industriels de dégradations et de
ruines de structures d’ingénierie en cours d’usage. La méthodologie adaptée, encadrée par des
tuteurs, sera mise en place afin d’identifier les causes des dégradations. Des pistes de solutions pour
empêcher tout nouveau problème seront proposées à la fin du projet. Les questions de la pertinence
des solutions développées seront abordées.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	Contribution du cours au référentiel du programme Eu égard au référentiel AA du programme KIMA, cette activité contribue au développement et à l'acquisition des AA suivants : AA1.1,1.3 AA2.1 AA3.1 AA5.3 Acquis d'apprentissage spécifiques au cours A la fin du cours, l'étudiant sera capable de/d' AA1.1 caractériser la microstructure d'un matériau inorganique en utilisant de manière combinée les techniques de microscopie (optique et électronique), les méthodes basées sur la diffraction des rayons X, des électrons, ou des neutrons, ainsi que la microanalyse par faisceau électronique. AA3.1 comprendre et analyser de façon critique les résultats de la littérature scientifique et technique. AA1.3, AA2.1 Evaluer la technique adéquate de caractérisation afin d'atteindre les informations nécessaires sur le comportement d'un matériau inorganique donné. AA1.1 réaliser une caractérisation électrochimique de divers systèmes à l'aide de techniques électro-analytiques. AA1.3 utiliser les outils statistiques élémentaires afin de comparer de façon quantitative les résultats issus d'un travail de caractérisation. AA5.3 synthétiser les résultats obtenus par différentes techniques de caractérisation au sein d'une note de synthèse.

Contenu

Ex cathedra :
1. Introduction générale : Les problématiques techniques, économiques et
environnementales de la dégradation des matériaux inorganiques.
2. Rappels : physico-chimie et caractérisation, …
3. Principes de base : échantillonnage, quantification, …

La partie pratique sera organisée sous la forme d'un projet expérimental portant sur des cas réels
proposés par des partenaires industriels. L'objectif de ce projet sera de contribuer à développer
les compétences énoncées dans la section "Acquis d'apprentissage".

Méthodes d'enseignement

Le cours est organisé autour de 5/6 cours magistraux et d’un projet à réaliser individuellement
ou en groupe encadré par un tuteur.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Les étudiants seront évalués individuellement par écrit et oralement sur base des objectifs
particuliers annoncés précédemment. L'examen portera d'une part sur les connaissances
scientifiques et techniques abordées au cours et d'autre part sur le projet.
La cotation du projet fera l'objet d'une note individuelle tenant compte de

• l'évaluation par le tuteur de l'implication de chacun dans la réalisation du projet;
• la contribution individuelle au séminaire (y compris les réponses aux questions posées à cette occasion);
• la partie de l'examen concernant le projet.

En cas de situation sanitaire nécessitant le passage au mode distantiel, la présentation de projet
et l'examen oral seront organisé sur Microsoft Teams

Autres infos

La science des matériaux inorganiques est abordée à l'EPL au travers d'une série de cours
successifs des programmes FYKI et KIMA. Pour des étudiants non UCL, un background
minimal d'une quinzaine d'ECTS dans le domaine des bases de la science des matériaux et en
particulier des matériaux inorganiques (élaboration / thermodynamique, microstructures et
propriétés, surtout mécaniques) et de la caractérisation est nécessaire pour pouvoir tirer le
meilleur profit de ce cours.

Faculté ou entité
en charge

> FYKI