Les matériaux - 3ème
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Il existe trois grandes familles de matériaux : métalliques, organiques et céramiques.
En plus des différentes familles de matériaux, on peut obtenir d'autres matériaux comme :
• Les alliages, fabriqués à partir de matériaux métalliques dans lesquels on incorpore un ou plusieurs éléments chimiques.
Certains de ces matériaux sont disponibles dans la nature à l'état brut.
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| Granit | Ardoise | Sable |
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| Bois | Gravillons |
D'autres sont issus de mélanges des matières premières et de leurs transformations chimiques, comme le béton. Il se compose de ciment, de sable, de gravillons et d'eau. Ces matériaux sont mélangés dans une bétonnière pour former le béton.
Ils peuvent être utilisés pour leur conductibilité, comme le cuivre, utilisé dans les fils électriques. Les matériaux métalliques permettent de fabriquer des pièces planes (capot de voiture), allongées (poutre) ou massives (bloc moteur), ou des pièces complexes, lorsqu'ils peuvent être fondus pour être moulés.
Les matériaux organiques tels que les thermoplastiques, rigides et durs, permettent de fabriquer des pièces de formes très complexes (chaussures de roller, jerrican, palme). Quand aux élastomères, ils sont utilisés pour leur propriété de déformation remarquable, par exemple sous la forme d'élastiques.
Les matériaux céramiques sont durs, mais fragiles. Ils peuvent souvent résister à de très hautes températures. Ils ne permettent de fabriquer que des pièces de formes très simples (glace de rétroviseur, pare-brise, etc.).
On parle dans ce cas des propriétés suivantes :
• la densité ;
• la dureté ;
• la rigidité ;
• la résistance à la rupture ;
• la résistance à la déformation ;
• la résistance à la corrosion ;
• la résistance thermique ;
• la conductibilité électrique ;
• l'isolation acoustique.
• ses propriétés
Il existe de nombreux matériaux, mais chacun est unique par les propriétés qu'il présente : masse volumique, résistance à la rupture, dureté, oxydabilité, conductibilité électrique. Le matériau choisi sera celui dont les propriétés permettent de vérifier la faisabilité de la fonction technique.
• son aptitude au façonnage
Le choix se fait aussi sur la capacité du ou des matériaux à pouvoir être travaillé afin d'obtenir des pièces de formes voulues.
Il est donc possible de réaliser un tableau pour comparer différents matériaux en fonction de leurs propriétés.
| Résistance à la rupture | Dureté | Masse volumique | Aptitude au façonnage | |
| Acier |
• très bonne • bonne • mauvaise |
• grande • moyenne • faible |
• très légère • légère • lourde |
• très facile • facile • difficile |
| Aluminium |
• très bonne • bonne • mauvaise |
• grande • moyenne • faible |
• très légère • légère • lourde |
• très facile • facile • difficile |
| PVC |
• très bonne • bonne • mauvaise |
• grande • moyenne • faible |
• très légère • légère • lourde |
• très facile • facile • difficile |
• les métalliques ;
• les organiques ;
• les céramiques.
Chaque matériau offre des propriétés techniques différentes. La variété des matériaux permet de répondre à la variété des fonctions techniques nécessaires au fonctionnement d'un objet et à ses fonctions d'estime.
Les différentes propriétés sont les suivantes :
• la densité ;
• la dureté ;
• la rigidité ;
• la résistance à la rupture ;
• la résistance à la déformation ;
• la résistance à la corrosion ;
• la résistance thermique ;
• la conductibilité électrique ;
• l'isolation acoustique.
Le choix d'un matériaux s'effectue suivant deux critères :
• Les propriétés ;
• L'aptitude au façonnage.
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► Mots-clés
Alliage : produit métallique obtenu en incorporant à un métal un ou plusieurs éléments chimiques. Matériau composite : matériau composé de plusieurs constituants dans le but d'obtenir des caractéristiques précises. Thermoplastique : matériau plastique, rigide et dur à température ambiante, mais qui ramollit à la chaleur. Élastomère : caoutchouc fabriqué artificiellement. Matière première : Produit de base, non élaboré, résultant d'opérations d'extraction, de distillation, de récolte, etc. |
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