Ingénieur de Polytech Grenoble spécialité Matériaux

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- Renforcement des acquis du B1 dans le but d’atteindre le niveau B2
- Introduction au discours scientifique
- Développement de vocabulaire scientifique
- Apprentissage de la rédaction et de la structure d’un rapport scientifique
- Ouverture à la communication orale formelle et informelle

1 Expression Orale

1.1 Description d'objets
- La forme, la dimension, la position, les matériaux, l'utilisation
- Causes et conséquences

1.2 Techniques de présentation orale
- Structuration,  Introduction, Liens, Présenter de l'information visuelle, Conclusion

1.3 Prononciation
- Connaissance et pratique des phonèmes anglais
- Connaissance et pratique de l'accentuation
- Prononciation de chiffres, de lettres et de symboles mathématiques

  2 Expression écrite

2.1 Rédaction de texte descriptif
- Utilisation à l'écrit des fonctions apprises en 1.1

2.2 Rédaction de description de données statistiques

2.3 Rédaction de lettre de candidature
- Utilisation de tournures standard

2.4 Décrire une situation, une expérience présente et passée

2.5 Prise de notes
- Rédaction de synthèse à partir d'un texte écrit ou oral, ou à la suite d'un échange entre apprenants

2.6 Rédaction de mini-rapport scientifique
- En binôme entre deux filières, validé par un jury mixte professeur d'anglais/professeur scientifique

  3 Compréhension orale et écrite :

3.1 Compréhension de descriptions et de présentations décrites en 1.1, 1.2 et 1.3

3.2 Compréhension globale de documents audio et vidéo authentiques

3.3 Compréhension d'échanges d'information en face à  face

3.4 Compréhension détaillée de textes et de documents audio/vidéo de vulgarisation scientifique

- Reinforcing B1 skills in order to reach B2
- Introduction to scientific discourse
- Development of scientific vocabulary
- Learning to write and organise a scientific report
- Introduction to formal and informal communication

  1 Speaking Skills

1.1 Object Description
- Shape, measurement, position, materials, use
- Cause and consequences
- Description of statistical data
- Graph description
- Future hypothesis

 1.2 Presentation techniques
- Structure, Introduction, Signposting, Visuals, Conclusion

1.3 Pronunciation
- Awareness and use of English phonemes
- Awareness and use of stress patterns
- Pronunciation of numbers, letters and mathematical symbols

  2 Writing Skills

2.1 Descriptive texts
- Written use of functions studied in 1.1

2.2 Written description of statistical data

2.3 Cover letter (use of standard forms)

2.4 Describing a present, past situation or experience

2.5 Note-taking
- Summary-writing based on a written or audio document, or following pair or group work

2.6 Writing of short scientific report
- In pairs between two different departments, assessed by a combined panel English teacher/Science teacher

  3 Listening/Reading Comprehension

3.1 Understanding of descriptions/presentations described above.

3.2 Global understanding of authentic audio/video documents

3.3 Understanding of information exchanges face-to-face or on the telephone

3.4 Detailed understanding of scientific texts and audio/video documents

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Acquérir un savoir-faire et une meilleure aisance dans la prise de parole en public : discours structuré et vivant, clair et concis.
Prendre conscience des différents paramètres en jeu dans une prestation orale, notamment de la communication non-verbale.
Gérer ses émotions.

7 séances thématiques: 

- Fondamentaux de la communication relationnelle
- Esprit d'équipe
- Communiquer en groupe
- Valorisation
- Improvisation et sens de la répartie
- Communication non verbale
- Gestion du stress

Acquire know-how and greater fluency in public speaking: structured and lively, clear and concise speech.
Become aware of the different parameters involved in oral performance, especially non-verbal communication.
Manage emotions in front of an audience.

7 thematic session:

- Fundamentals of relational communication
- Team spirit
- Communicate in a group
- Valuation
- Improvisation and sense of repartee
- Non-verbal communication
- Stress management

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Acquérir une culture générale sur les principales problématiques en économie et en droit.

Poser un regard éclairé sur l'actualité économique et sur les rôles et droits du citoyen.

Économie :

- Le circuit économique
- La croissance
- Emploi et chômage

Droit :

- L'ordre judiciaire français
- Les sources du droit
- La personnalité juridique et les droits subjectifs
- Les contrats

Acquire a general knowledge of the main issues in economics and law.

Take an enlightened look at current economic events and the roles and rights of the citizen.

Economics:

- The economic cycle
- Economic growth
- Employment and unemployment

Law :

- The French Judicial system
- Law sources
- Legal personality and subjective rights
- Contracts

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Objectif des mathématiques générales de début d'année : acquérir ou conforter les notions de base en mathématiques : équations différentielles, nombres complexes, intégration, algèbre linéaire.

 MATHÉMATIQUES GÉNÉRALES

1. Analyse

Nombres complexes
Étude de fonctions
Développements limités
Équations différentielles linéaires
Calcul intégral
Intégrales impropres

2. Algèbre linéaire
Opérations élémentaires sur une matrice rectangulaire
Algorithme de Gauss et applications
Inversion d'une matrice et calcul de déterminant
Diagonalisation d'une matrice

The main objective of this course is to acquire or reinforce the basic notions of mathematics: differential equations, complex numbers, integration, linear algebra.

GENERAL MATHEMATICS

1. Analysis

Complex numbers
Study of a function
Taylor expansion
Differential equations
Integrals
Generalized integrals

2. Linear algebra

Basic operations on a rectangular matrix
Gauss algorithm and applications
Inversion of a matrix and calculus of a determinant
Matrices diagonalization

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Introduire les propriétés et usages des grandes classes de matériaux.
Ce cours est donné par un industriel de SCHNEIDER-ELECTRIC: Jean-Marie MALDJIAN.

1 Introduction des matériaux
   1.1 La composition, la structure et la microstructure du matériau
   1.2 La synthèse et les procédés de fabrication du matériau
   1.3 Les propriétés
   1.4 La performance du matériau qui mesure son utilité dans la réalité en prenant en compte les coûts et bénéfices économiques et sociaux

2 Introduire et expliquer les différentes classifications des matériaux
   2.1 Scientifiques par la nature des liaisons chimiques (métaux, céramiques et polymères)
   2.2 Économiques par les domaines d'application
   2.3 Par origine (synthétiques, naturels ou recyclés)
   2.4 Par types de propriétés requises (mécaniques, physiques, chimiques)

3 Inventorier les compétences et domaines spécifiques en Sciences et Génie des Matériaux : scientifiques, techniques et économiques

Introduction to the main families of Materials and associated properties.

1 Introduction to Materials
   1.1 Composition, crystallography and microstructure
   1.2 Processes
   1.3 Properties
   1.4 Performance vs. cost

2 Classification of Materials
   2.1 Scientitifc classification based on the nature of chemical bonds
   2.2 Classification based on industrial applications
   2.3 Classification based on raw materials: natural materials, synthesized materials, recycled materials
   2.4 Classification based on properties: mechanical properties, chemical properties, physcial properties

3 Listing skills of Materials Scientists

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- Gérer un projet, en équipe, en vue d'atteindre un objectif précis
- Prendre des initiatives
- Travailler en équipe
- Prévoir et organiser le travail à  effectuer
- Tenir compte des contraintes organisationnelles, budgétaires, humaines
- Rendre compte du travail fourni
- Convaincre des partenaires de l'intérêt du projet et de la pertinence des décisions prises

20 séances de 2h où étudiants et encadrants se rencontrent pour faire le point et travailler sur l'avancée du projet.
Évaluation : Bilan intermédiaire (rapport écrit et soutenance orale) en décembre et final (rapport écrit et soutenance orale) en avril

- Manage a project, as a team, in order to achieve a specific objective
- Take initiatives
- Working as a team
- Plan and organize the work to be done
- Take into account organizational, budgetary and human constraints
- Report on the work provided
- Convince partners of the interest of the project and the relevance of the decisions taken

20 sessions of 2 hours each where students and supervisors meet to take stock and work on the progress of the project.
Evaluation: Intermediate assessment (written report and oral defense) in December and final (written report and oral defense) in April

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- Suivi pédagogique individuel des étudiants par un tuteur enseignant.
- Apprendre à  utiliser les outils de recherche bibliographique.

- Learn how to use bilbiographical tools: data base and references software management such as Mendeley.

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L'objectif de ce cycle de sport en première année est double : progresser dans l'activité et développer ses propres compétences sociales.
- Apprendre à  gérer de nouvelles situations, souvent complexes, à  risques et stressantes.
- Formaliser, verbaliser les difficultés rencontrées, travailler en équipe.
- Mieux se connaître, se dépasser, résister à  l'effort.
- Anticiper, identifier, résoudre seul et en groupe les problèmes qui se présentent dans la    pratique de l'activité.
- Intégrer le sport dans un équilibre de vie, dans une stratégie de bien être, de santé et de sécurité.
- Favoriser l'intégration, la solidarité.

Au travers d'une activité sportive support de l'enseignement, l'étudiant identifie un problème qui le concerne dans sa pratique et propose des solutions pour parvenir à  surmonter/résoudre ce problème. Ces solutions sont testées sur le terrain tout au long du cycle, puis validées, ou non.
Ainsi, plus que la notion de niveau technique dans l'activité, c'est vraiment la capacité de l'étudiant à  analyser sa pratique et son comportement qui nous intéresse ici.

Through a sporting medium of instruction, the student identifies a problem that concerns him in his practice and offers solutions for how to overcome / solve this problem. These solutions are field-tested throughout the cycle, then validated, or not.
Thus, as the notion of technical level in the business, it's really the ability of students to analyze their practices and behavior of interest here.

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Au travers de différents travaux dirigés et de quelques rappels de cours, les outils de base en chimie sont rapidement revus. Chaque étudiant est ainsi en mesure d'identifier ses points faibles pour le cas échéant effectuer des travaux personnels complémentaires.

1. L'atome
2. La liaison chimique
   - Écriture de Lewis, hybridation des orbitales, théorie de Gillepsie
   - Ions complexes
3. Les réactions acide-base
4. Les réactions de précipitation
5. Oxydo-réduction
6. Thermodynamique

Main objective is to ensure that every student has the basics of chemistry.

1. The atom
2. The chemical bond
   - Lewis, hybridization theory, VSEPR (Gillespie)
   - Complex Ions
3. Acid-base reactions
4. Precipitation reactions
5. Oxidation-reduction reactions
6. Thermodynamics

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- Introduction à  la mécanique quantique
- Présentation des techniques spectroscopiques
- Applications à  la structure atomique et aux propriétés dynamiques des molécules (vibration et rotation).

 1 Postulats de la mécanique quantique et applications en chimie
 2 Étude de systèmes simples
    2.1 Particule dans une boîte de potentiel
    2.2 Oscillateur harmonique
    2.3 Rotateur rigide plan
    2.4 Rotateur rigide
 3 Introduction aux spectroscopies
    3.1 UV
    3.2 Visible
    3.3 IR
    3.4 Raman
 4 Étude des orbitales hydrogénoïdes
    4.1 Modèle des électrons indépendants
    4.2 Classification périodique des éléments
 5 Modèle vectoriel de l'atome
    Notions de base

- Introduction to quantum mechanics
- Presentation of spectroscopic techniques
- Applications to atomic structure and dynamic properties of molecules (vibration and rotation).

1 Postulates of quantum mechanics and applications in chemistry
2 Study of simple systems
    2.1 Particle in a box of potential
    2.2 Harmonic oscillator
    2.3 Rigid Rotator Plan
    2.4 Rigid Rotator
3 Introduction to spectroscopy
    3.1 UV
    3.2 Visible
    3.3 IR
    3.4 Raman
4 Study of hydrogenoid orbitals
    4.1 Model of independent electrons
    4.2 Periodic classification of the elements
5 Vector model of the atom
    Basics

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Ces TP s'articulent autour de diverses méthodes spectroscopiques. Ils sont accompagnés de 4 séances de cours ne donnant pas lieu à  un examen, seuls les TP sont notés.
 L'objectif de ce cours est de donner une vue d'ensemble des méthodes spectroscopiques utilisées dans le cadre de la caractérisation de l'évolution des matériaux au cours de leur cycle de vie. Une partie des TP sont aussi une illustration des cours 'Propriétés Électriques de la matière' et 'Oscillations'.
Au delà de l'analyse des données physiques obtenues, un autre objectif important de ces TP est de sensibiliser les étudiants à  l'influence et la prise en compte de l'instrumentation sur la validité d'une mesure. Ce dernier point est particulièrement important pour des futurs ingénieurs qui pour une grande partie d'entre eux, se destineront à  la caractérisation des propriétés physiques de matériaux.

Cet enseignement est piloté par Vincent MAREAU mais il est majoritairement assuré par deux chercheurs CNRS de L'Institut Néel : Fabien DUBOIS et Géraldine DANTELLE.

1 Nature du rayonnement

2 Les méthodes spectroscopiques
   2.1 Spectroscopie Infra rouge
   2.2 Spectroscopie UV visible
   2.3 La résonance magnétique nucléaire

3 Spectroscopie diélectrique

4 Travaux pratiques
   4.1 Analyse par spectroscopie Infra Rouge de composés moléculaires et macromoléculaires
   4.2 Étude de l'influence de la nature du solvant sur l’absorption UV Visible de composés moléculaires
   4.3 Analyse qualitative et quantitative par chromatographie HPLC de mélanges de composés moléculaires-Détection UV Visible
   4.4 Propagation acoustique dans des matériaux polymères, impédance acoustique, vitesse du son, réflexion et atténuation de l'onde.
   4.5 Mesure de la permittivité d'isolants liquides (eau distillée, alcool, cyclohexane) et solides (polymères) à  partir d'un analyseur d'impédances. Les résultats sont discutés par exemple en fonction du taux de cristallinité du polymère.
Suivant la fréquence de mesure et l'impédance du dispositif à  caractériser, l'analyseur pourra donner une information correcte ou erronée. Cet aspect est clairement mis en évidence par la mesure de composants passifs.

The main objective of the 4 labs is to illustrate in details different methods based on spectroscopy for materials characterization.

1 Nature of radiation

2 Spectroscopic methods
   2.1 Infrared Spectroscopy
   2.2 UV-visible spectroscopy
   2.3 Nuclear magnetic resonance

3 Dielectric Spectroscopy

4 Labs
   4.1 Analysis by infrared spectroscopy of molecular and macromolecular compounds
   4.2 Influence of the nature of the solvent on the UV-Visible aborption of molecular compounds
   4.3 Qualitative and quantitative analysis by HPLC of mixtures of molecular compounds, UV-Visible detection
   4.4 Acoustic propagation in polymeric materials, acoustic impedance, sound velocity, reflection and wave attenuation.
   4.5 Measurement of the permittivity of insulating liquid (distilled water, alcohol, cyclohexane) and solid (polymers) from an analyzer impedance. The results are discussed for example depending on the degree of crystallinity of the polymer.
Depending on the measurement frequency and on the impedance of the device to be characterized, the analyzer can give a correct or incorrect information. This is clearly demonstrated by the measurement of passive components.

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- Introduction à  la structure cristalline.
- Connaissance de la structure ordonnée de la matière et de ses défauts.

Cet enseignement est dispensé depuis plusieurs années par Hoger KLEIN.

 1 Empilements compacts de sphères dures
  2 La description des cristaux dans le réseau direct
2.1 Notions de réseau
2.2 Symétries
2.3 Les 7 systèmes cristallins à  3 dimensions
2.4 Les 14 réseaux de Bravais
2.5 Application aux réseaux hexagonal compact et cubique à  faces centrées
  3 Sites interstitiels
  4 Règles de Pauling
  5 Exemples de phases binaires / ternaires
  6 Défauts cristallins

- Introduction to crystallography and crystal structures
- Definition of the different unit cells
- Defects in crystals

 1 Empilements compacts de sphères dures
  2 Description of crystallographic structures
2.1 Notions de réseau
2.2 Symetry
2.3 7 crystal structures
2.4 14 Bravais' lattice
2.5 Application to HCP and FCC structures
  3 Interstitials atomic sites
  4 Pauling rules
  5 Examples of binary and ternary phases
  6 Crystals defects

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L'enseignement est dispensé de longue date par une enseignante-chercheure de PHELMA: Mme Annie ANTONI.

* Dégager les principes de la thermodynamique et introduire les grandeurs fondamentales dont elle fait usage.
* Donner une signification aux fonctions d'état.
* Expliquer le sens physique des phénomènes étudiés au-delà  du formalisme mathématique des relations thermodynamiques.
* Illustrer l'utilisation de la thermodynamique par des applications couvrant divers domaines des sciences physiques.
* Initiation aux calculs thermodynamiques

1 Bases de thermodynamique
   1.1 Système, variables thermodynamiques, équations d'état
   1.2 Principes de la thermodynamique
   1.3 Conséquence des principes : construction des fonctions thermodynamiques
   1.4 Définition du potentiel chimique : fonctions thermodynamiques dans un système ouvert
   1.5 Équilibres de phases dans un système fermé isotherme
   1.6 Règle des phases - variance

2  Application à  la thermochimie
   2.1 Grandeur de réaction
   2.2 État standard
   2.3 Grandeurs standards de réaction
   2.4 Propriétés des grandeurs de réaction
   2.5 Détermination et utilisation des enthalpies standards de réaction
   2.6 Entropie standard

3 Grandeurs thermodynamiques de mélange. Modèles de solution
   3.1 Grandeurs partielles molaires
   3.2 Relation d'Euler et de Gibbs-Duhem
   3.3 Expression des grandeurs molaires et des grandeurs partielles molaires
   3.4 Représentation schématique des grandeurs partielles molaires
   3.5  Fonctions thermodynamiques du mélange et de mélange
   3.6 Mélange de gaz parfait
   3.7 Activité
   3.8 Les modèles de solution
   3.9 Changement d'état de référence

4   Affinité chimique et loi d'action de masse
   4.1 Condition d'équilibre et d'évolution d'un système
   4.2 Loi d'action de masse et constante d'équilibre
   4.3 Application à  la pyrométallurgie : diagrammes d'Ellingham
   4.4 Équilibres homogènes en phase gazeuse
   4.5 Équilibres hétérogènes

5 Principes des équilibres entre phases
5.1 Généralités sur les transformations de phases
5.2 Règle de la variance
5.3 Transformations de phases du 1er ordre thermodynamique dans les systèmes unaires
5.4 Transformations de phases dans les systèmes binaires

6  Diagrammes d'équilibre de phases
6.1 Systèmes unaires
6.2 Systèmes binaires : Équilibres de phases liquide-vapeur/ liquide-solide / solide-solide

* Thermodynamics first and second principles.
* Definition of state function: Gibs Energy, Enthalpy, Entropy.
* Learn ou to build a phase diagram based on the Gobbs Energy fminimization.

1 Basic concepts
2 Application to thermochemistry
3 Thermodynamic functions of mixing. Behaviour of solutions
4 Affinity and law of mass action
5 Phase equilibria
6 Phase diagrams : unary systems and binary systems

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Illustrer l'utilisation de la thermodynamique par des applications couvrant divers domaines des sciences physiques.

Cycle de 4 séances de travaux pratiques:
  1 Potentiel standard d'une électrode et détermination des coefficients d'activité
  2 Capteur de pression et diagramme d'Ellingham
  3 Volumes molaires partiels
  4 Azéotrope

Illustrate the use of thermodynamics by applications covering various areas of the physical sciences.

Cycle of 4 practical sessions:
   1 Standard potential of an electrode and determination of activity coefficients
   2 Pressure sensor and Ellingham diagram
   3 Partial molar volumes
   4 Azeotrope

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Acquérir les connaissance de base en électrochimie appliquée aux matériaux pour :
- leur élaboration
- leur protection contre la corrosion
- leurs applications (énergétique, capteurs, modifications de matériaux, etc...)

1. Physicochimie des électrolytes : Les différents types d'électrolytes (solutions électrolytiques, sels fondus, solides).
2. Transport ionique : description phénoménologique ; grandeurs thermodynamiques et cinétiques ; diffusion ; migration ; conductivité électrique ; nombre de transport électrique et électrochimique ; mobilité ionique.
3. Thermodynamique électrochimique : potentiel électrochimique ; loi de Nernst ; les différents types d'électrodes ; formule de Luther ; diagrammes tension-pH et applications à  la corrosion humide ; les tensions de jonction

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 Illustrer l'utilisation de la thermodynamique électrochimique par des applications couvrant divers domaines des sciences physiques.

1 - Étude de potentiel d'électrodes
    - Électrodes rédox
    - Électrode de première espèce
    - Électrode de seconde espèce
    - Influence de la force ionique
2 - Réaction d'électrode et réactions acide-base au sens de Lewis
    - Influence de la présence de complexant sur la force électromotrice d'une pile
    - Tracé d'un diagramme E-pH en milieu aqueux
    - Tracé d'un diagramme E-pH en milieu complexant
3 - Étude de conductivité d'électrolytes

To illustrate the use of electrochemical thermodynamics by applications covering various fields of the physical sciences.

1 - Electrode potential study
     - Redox electrodes
     - Électrode of the first kind
     - Électrode of the second kind
     influence of ionic strength
2 - Electrode reaction and acid-base reactions in the Lewis sense
     - Influence of the presence of complexant on the potential of a battery
     - Drawing of an E-pH diagram in an aqueous solution
     - Drawing of an E-pH diagram with a complex reactive
3 - Conductivity study of electrolytes

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Acquérir des notions de base sur le transfert de chaleur par les 3 mécanismes de conduction, convection et rayonnement.

- Introduction : chaleur, température, échanges, flux de chaleur, sources de chaleur, mesure de la température.
- Conduction : loi de Fourier, conductivité thermique, résistance thermique, équation de la chaleur en conductivité, capacité calorifique, diffusivité thermique
- Convection : convection forcée, convection naturelle, coefficient de transfert thermique, nombres de Biot et de Fourier
- Rayonnement : flux, émittance, réflectivité, absorptivité, transmitivité, corps noir, loi de Stefan Boltzmann, loi de Planck, émissivité, corps gris, loi de Kirchoff

To acquire basic knowledge on heat transfer through the 3 mechanisms of conduction, convection and radiation.

- Introduction: heat, temperature, exchanges, heat flow, heat sources, temperature measurement.
- Conduction: Fourier law, heat conductivity, thermal resistance, heat equation (conductivity), specific heat, thermal diffusivity
- Convection: forced convection, natural convection, heat transfer coefficient, Biot and Fourier numbers
- Radiation: flux, emittance, reflectivity, reflectivity, absorptivity, transmitivity, black body, Stefan Boltzmann's law, Planck's law, emissivity, grey body, Kirchoff's law

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Ce cours qui aborde les propriétés électriques des matériaux est divisé en deux parties : l'étude de l'interaction champ-matière pour les matériaux conducteurs et diélectriques.

La première partie du cours fait appel aux notions d'électrostatique du vide. Après un rappel sur les notions de base on étudiera les propriétés électriques des conducteurs et des diélectriques à  une échelle d'observation macroscopique. On rappellera ainsi les notions d'influence totale, de pression électrostatique, et de capacités. Ces notions seront illustrées par des exemples tels que : la microscopie à  émission de champ, le clampage électrostatique, les condensateurs,....

La polarisation des diélectriques sera ensuite observée d'un point de vue microscopique. On définira ainsi la notion de polarisabilité, et on reliera la permittivité (grandeur macroscopique) à  la polarisabilité (microscopique) via des relations telles que la relation de Langevin-Debye.

Enfin une étude en régime variable, introduisant la notion de permittivité complexe, sera traitée pour ces matériaux. On montrera comment la permittivité relative d'un diélectrique évolue en fonction de le fréquence d'excitation. On vérifiera qu'en traçant la partie imaginaire en fonction de la partie réelle de la permittivité on obtient un cercle appelé diagramme de Cole-Cole. Nous aborderons aussi les phénomènes de polarisation d'interface.

1 Rappels
    1.1 Rappels en analyse vectorielle
    1.2 Rappels d'électrostatique du vide
2 Les Conducteurs
3 Les Diélectriques
    3.1 Diélectriques : étude macroscopique
    3.2 Diélectriques : étude microscopique
    3.3 Diélectriques en régime variable

This lecture is focused on dielectrics properties and their interactions with electrostatic field.
We first discuss on electrostatic laws applied to conductor and dielectrics.
Then we focus on the interaction between electric field and dielectrics at all scale: macroscopic and microscopic.
At the end the complex permittivity is defined and studied at all frequencies.

1. basics of electrostatics in vacuum
2. Interaction between field and conductor material
3. Dielectrics at all scale and in all regims (from macroscopic to microscopic, from static to low-high frequency)

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- Renforcement des compétences B1 pour tendre vers le niveau B2
- Introduction au discours scientifique
- Développement de vocabulaire scientifique
- Rédaction d'un rapport scientifique (introduction à  la recherche)
- Ouverture à  la communication orale formelle et informelle

1. Expression orale

1.1 Exprimer le futur
      - Les différentes formes du futur
      - Exprimer la probabilité et utiliser les modaux
1.2 Description de données statistiques graphiques
      - Causes et conséquences
      - Hypothèses futures
1.3 Techniques de présentation orale
     - Introduction
     - Liens
     - Présenter de l'information visuelle
     - Conclusion
1.4 Prononciation
     - Connaissance et pratique des phonèmes anglais
     - Connaissance et pratique de l'accentuation

2.  Expression Écrite

2.1 Rédaction de texte descriptif
     - Utilisation à  l'écrit des fonctions apprises au S5
     - Rédaction de mini-rapport scientifique
2.2 Rédaction de description de données statistiques
     - Utilisation à  l'écrit des fonctions appris en 1.2
2.3 Prise de notes
    - Rédaction de résumé à  partir d'un texte écrit ou oral, ou à  la suite d'une conversation

3.  Compréhension Orale et écrite :

3.1 Compréhension de descriptions et de présentations décrites en 1.1, 1.2 et 1.3
3.2 Compréhension globale de documents audio et vidéo authentiques
3.3 Compréhension d'échanges d'information en face à  face ou au téléphone
3.4 Compréhension détaillée de textes généraux et de vulgarisation scientifique

- Reinforcing B1 skills in order to reach B2
- Introduction to scientific discourse
- Development of scientific vocabulary
- Learning to write and organise a scientific report
- Introduction to formal and informal communication

1 Oral expression

1.1 Expressing the future
     - Different ways to express the future
     - Expressing probability & using modal verbs
1.2 Describing trends (statistical data / graphs)
     - Causes and consequences
     - Future Hypotheses
1.3 Presentation Skills
     - Introduction
     - Signposting
     - Presenting visual data
     - Conclusion
1.4 Pronunciation
     - Awareness and use of English phonemes
     - Awareness and use of stress patterns

2 Written Production

2.1 Writing a report
     - Using Semester 5 written phrases and skills in order to write a mini scientific report
2.2 Writing about trends
     - Analysing statistics and graphs as learnt in 1.2 in an essay
2.3 Note-taking
     - Writing a summary from notes taken from a written document or an audio document, or a conversation

3. Reading and Listening Comprehension

3.1 Understanding descriptions and presentations as described in 1.1, 1.2 and 1.3
3.2 Global comprehension of authentic audio and video recordings
3.3 Comprehension of exchange of information face to face of by phone
3.4 Detailed comprehension of general and scientific texts

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- Améliorer les compétences rédactionnelles
- Optimiser une prise de notes en vue d'une synthèse
- Élaborer une argumentation avec des outils linguistiques et rhétoriques
- S'initier à  quelques formes de documents professionnels
- Réviser les principales bases de l'orthographe en vue d'une relecture d'un document professionnel

Séance 1 : initiation mindmap ;
Séance 2 : test d'orthographe et corrigé ;
Séance 3 : sensibilisation aux synonymes et application sur mails professionnels ;
Séance 4 : notion de plan et rédaction d'un document type note de service/phase de projet ;
Séance 5 : types d'argumentation et rédaction d'un discours d'entreprise ;
Séance 6 : examen et autoévaluation

- Argumentation with linguistic and rhetorical tools
- Introduction to some forms of professional documents
- Review the main bases of spelling with a view to proofreading a professional document

Session 1: mindmap initiation;
Session 2: spelling test and answers;
Session 3: synonym awareness and application to professional emails;
Session 4: concept of a plan and drafting of a standard document memorandum/project phase;
Session 5: types of argumentation and writing a company speech;
Session 6: examination and self-assessment

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L'objectif du cours est d'acquérir ou consolider des connaissances sur l'entreprise.

L'apprentissage conduira à  une compréhension du fonctionnement général des organisations, une connaissance du langage des managers et des gestionnaires, et une préparation au travail en équipe et à  l'encadrement, à  travers une réflexion sur les pratiques de management.

1. Qu'est-ce que l'entreprise ? Définition, réalité économique et apparence juridique, études de cas
2. Comprendre l'environnement de l'entreprise. Approche orientée business : analyse stratégique ; approche orientée marché : marketing ; approche orientée parties prenantes : RSE
3. L'organisation de l'entreprise. Les structures organisationnelles, le pouvoir, l'exercice du leadership
4. Les ressources mises en œuvre dans l'activité économique. Ressources humaines, matérielles, et financières
5. Le déploiement des activités. La fonction approvisionnement ; la gestion de production
6. La comptabilité financière. Le système d'information comptable, les comptes annuels
7. La comptabilité de gestion. Le seuil de rentabilité, les coûts complets
Simulation de gestion

The objective of the course is to acquire or consolidate knowledge about the firm.

Learning will lead to understand the general functioning of organizations, to know the language of managers, and to be prepared to teamwork and coaching, through a reflection on management practices.

1. What is the firm ? Definition, economic reality and legal appearance, case studies
2. Understand the business environment. Strategic analysis, marketing, stakeholders and CSR
3. The organization of the firm. Organizational structures, power, leadership
4. The resources used in the economic activity. Human, material and financial resources
5. The deployment of activities. The supply function, prduction management
6. Financial accounting. The accounting information system, the annual accounts
7. Management Accounting. The breakeven point, the full costs
Serious business game

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L'analyse de Fourier et les probabilités doivent permettre de manipuler les outils mathématiques indispensables à  d'autres sciences de l'ingénieur : l'analyse de Fourier est indispensable au traitement du signal et à  la résolution des équations aux dérivées partielles, les probabilités aux statistiques et au traitement de données.

ANALYSE de FOURIER
1. Série de Fourier
     - Série de Fourier d'une fonction périodique L2 sur sa période. Théorème de Parseval
     - Série de Fourier d'une fonction périodique L1 sur sa période. Théorème de Dirichlet
2. Transformée de Fourier
     - Premières propriétés de la transformée de Fourier dans L1
     - Théorème d'inversion de la transformée de Fourier dans L1
     - Théorème de Plancherel
     - Convolution et transformée de Fourier

PROBABILITÉS
- Espaces probabilisés
- Probabilité conditionnelle et indépendance
- Généralités sur les variables aléatoires
- Variables aléatoires discrètes
- Variables aléatoires continues
- Fonction caractéristique d'une variable aléatoire
- Théorème limite centrale

Fourier analysis and probabilities allow to manipulate the mathematical tools essential to other engineering sciences: Fourier analysis is essential for signal processing and solving partial differential equations, probabilities for statistics and data processing.

FOURIER ANALYSIS
1. Fourier series
     - Fourier series of a periodic function and Parseval theorem
     - Fourier series of a periodic function and Dirichlet theorem
2. Fourier transform
     - Fourier transform basic properties
     - Fourier transform inversion theorem
     - Plancherel theorem
     - Fourier transform and convolution

PROBABILITY
- Conditional probability and independence
- Discrete random variables
- Continuous
- Random variables
- Characteristic function of a random variable
- Central limit theorem

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- Connaître le principe physique de quelques capteurs
- Être capable de choisir le capteur adéquat pour une mesure à effectuer
- Dimensionner une chaîne d’instrumentation complète en fonction d’un cahier des charges         
- Comprendre et utiliser des datasheets

Plan :

- Types de capteurs et leur principe physique (actifs, passifs)
- Propriétés des capteurs (étendue de mesure, précision, sensibilité, rapidité...)
- Propriétés du signal électrique
- Amplification du signal et réduction de la tension du mode

- Know the physical principle of some sensors
- Be able to choose the appropriate sensor for a measurement to be performed
- Dimension a complete instrumentation chain according to specifications          
- Understand and use datasheets

Outline:

- Types of sensors and their physical principle (active, passive)
- Sensor properties (measuring range, accuracy, sensitivity, speed)
- Properties of the electrical signal
- Signal amplification and common mode voltage rejection

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Gérer un projet, en équipe, en vue d'atteindre un objectif précis

Prendre des initiatives

Travailler en équipe

- Gérer un projet, en équipe, en vue d'atteindre un objectif précis
- Prendre des initiatives
- Travailler en équipe
- Prévoir et organiser le travail à  effectuer
- Tenir compte des contraintes organisationnelles, budgétaires, humaines
- Rendre compte du travail fourni
- Convaincre des partenaires de l'intérêt du projet et de la pertinence des décisions prises

20 séances de 2h où étudiants et encadrants se rencontrent pour faire le point et travailler sur l'avancée du projet.
Évaluation : Bilan intermédiaire (rapport écrit et soutenance orale) en décembre et final (rapport écrit et soutenance orale) en avril

- Manage a project, as a team, in order to achieve a specific objective
- Take initiatives
- Working as a team
- Plan and organize the work to be done
- Take into account organizational, budgetary and human constraints
- Report on the work provided
- Convince partners of the interest of the project and the relevance of the decisions taken

20 sessions of 2 hours each where students and supervisors meet to take stock and work on the progress of the project.
Evaluation: Interim assessment (written report and oral defense) in December and final (written report and oral defense) in April

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Présentation des différents types de liaisons chimiques pour conduire à  la compréhension des états condensés de la matière. Cours réalisé par une méthode APP (Apprentissage Par Problème) en connexion avec le cours de Physique du solide.

1 La liaison chimique : Les molécules diatomiques homo-nucléaires
   1.1 L'ion moléculaire H2+
   1.2 Méthode variationnelle, OM-CLOA
   1.3 La molécule de dihydrogène
   1.4 Introduction aux spectroscopies photoélectroniques XPS, UPS, ESCA
2 La liaison chimique : Les molécules diatomiques hétéro-nucléaire
   2.1 Les molécules CO et HF
   2.2 La liaison ionique: cas extrême de la liaison covalente
   2.3 Moments dipolaires et différence d'électronégativité
3 Les molécules polyatomiques
   3.1 Comparaison des approches par OM-CLOA et par hybridation des orbitales atomiques: molécules BeH2, BH3, CH4, H2O
   3.2 Approximation des électrons pi appliquée aux hydrocarbures conjugués ou aromatiques, stabilisation par délocalisation électronique

Presentation of the different types of chemical bonds to lead to an understanding of the condensed states of matter. Course realized by an APP (Problem Learning) method in connection with the Solid State Physics course.

1 The chemical bond: The homonuclear diatomic molecules
   1.1 The molecular ion H2 +
   1.2 Variational method, OM-CLOA
   1.3 The dihydrogen molecule
   1.4 Introduction to XPS, UPS, ESCA Photoelectron Spectroscopies
2 The chemical bond: The diatomic molecules heteronuclear
   2.1 The CO and HF molecules
   2.2 The ionic bond: extreme case of the covalent bond
   2.3 Dipolar moments and difference of electronegativity
3 Polyatomic molecules
   3.1 Comparison of OM-CLOA and atomic orbital hybridization approaches: BeH2, BH3, CH4, H2O molecules
   3.2 Approximation of pi electrons applied to conjugated or aromatic hydrocarbons, stabilization by electronic delocalisation

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Ce cours est une introduction à  la science des matériaux polymères.   L'objectif est d'une part de donner une culture générale sur les réactions et les procédés industriels de polymérisation et d'autre part de définir les grandeurs physico-chimiques caractéristiques de ces matériaux.

1 Synthèse : Élaboration des matériaux polymères
   1.1 Introduction
   1.2 Polycondensation
   1.3 Polymérisation en chaine
      A - Radicalaire
      B - Ionique
   1.4 techniques de polymérisation
   1.5 Synthèses stéréospécifiques
   1.6 Points à  retenir
2 Caractérisation des polymères
   2.1 Les principaux polymères
   2.2 Viscosimétrie et chromatographie : détermination des masses molaires moyennes et des dimensions des chaînes
   2.3 Introduction aux  études morphologique

This course is an introduction to the science of polymer materials.   The objective is on the one hand to give a general knowledge on reactions and industrial polymerization processes and on the other hand to define the physico-chemical quantities characteristic of these materials.

1 Synthesis: Preparation of polymeric materials
   1.1 Introduction
   1.2 Polycondensation
   1.3 Chain polymerization
      A - Radical polymerization
      B - Ionic polyrization
   1.4 Polymerization techniques
   1.5 Stereospecific Synthesis
   1.6 Main points
2 Characterization of polymers
   2.1 Main polymers
   2.2 Viscometry and chromatography: determination of average molecular weights and dimensions of the chains
   2.3 Introduction to morphological studies

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Illustration des concepts théoriques développés dans le cours de synthèse et caractérisation des polymères dispensé en première année.

1 Synthèse de polymères
   - Polymérisation en masse du PS. Étude de la cinétique de la réaction par dilatométrie
   - Synthèse d'un polyamide par polycondensation interfaciale

2 Caractérisation de la distribution des masses molaires des PS synthétisés au TP 1, et de PS commerciaux par chromatographie d'exclusion stérique.

3 Étude de l'impact de la température de cristallisation sur la morphologie et la cinétique de cristallisation des polymères (ici PEG) par microscopie optique en lumière polarisée avec contrôle de la température dans platine chauffante).

4 Mise en œuvre, caractérisation et identification de matières plastiques.
Mise en œuvre d'échantillons de PCL. Impact de la masse molaire et de la température de cristallisation sur la morphologie du polymère, et donc sur ses propriétés mécaniques et optiques. Identification de polymères de commodité à  l'aide de tests simples.

Illustration of the theoretical concepts developed in the synthesis and characterization of polymers course given in the first year.

1 Synthesis of polymers
   - PS Bulk polymerization. Kinetics studied by dilatometry
   - Synthesis of a polyamide by interfacial polycondensation

2 Characterization of the molecular weight distribution of PS synthesized in TP1, and of packaging PS samples by size exclusion chromatography.

3 Study of the impact of crystallization temperature on the morphology and crystallization kinetics of polymers (PEG here) by polarized light microscopy with temperature control by heating stage.

4 Processing, characterization and identification of plastics.
Processing of PCL samples. Impact of molecular weight and crystallization temperature on the morphology of the polymer, and therefore its mechanical and optical properties. Identification of commodity polymers using simple tests.

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Cette deuxième partie du cours sur les propriétés électriques de la matière porte principalement sur l'étude des matériaux semi-conducteurs.

Nous aborderons tout d'abord la théorie des bandes, en montrant qu'elle permet d'introduire un matériau à  mi-chemin entre le conducteur et l'isolant. Ainsi des notions de physique du solide seront abordées telles que les notions de gap, zones de Brillouin et énergie de Fermi. Pour arriver à  la classification des matériaux via la théorie des bandes nous montrerons comment le modèle de l'électron libre doit être amélioré via des corrections quantiques. Nous développerons à  titre d'exemple le modèle du puits carré introduit par Kronig et Penney. Les notions de gap direct et indirect seront aussi abordées.
Une fois les bases de physique du solide établies, nous aborderons les semi-conducteurs intrinsèques et extrinsèques pour aboutir à  la jonction pn et ses applications électriques et optiques (diodes électroluminescentes, diodes laser, photorésistances,...).
Nous étudierons ensuite le contact métal/semiconducteur (diodes schottky) puis nous terminerons par les transistors MOS et bipolaires.

1 Physique du solide
    1.1 Conduction électronique : approche classique
    1.2 Corrections quantiques
    1.3 Électrons liés / puits de potentiel
    1.4 Zones de Brillouin, surfaces de Fermi, gap direct et indirect
2 Les semi-conducteurs
    2.1 La jonction p-n
           - Semi-conducteur intrinsèque et extrinsèque
           - La jonction p-n au repos
           - La jonction p-n sous polarisant
           - Diodes p-n réelles
    2.2 Les diodes et les transistors
           - Diodes pn : applications
           - Diode Schottky
           - Transistor MOS
           - Transistor Bipolaire

This course aims at introducing and studying semi-conductors.

1 Physics of Solids
    1.1 Classical model: electronic conduction
    1.2 Quatum corrections
    1.3 Electrons liés / puits de potentiel
    1.4 Brillouin zones, fermi surfaces, direct gap and indirect gap
2 Semi-conductrors
    2.1 P-N junction
           - Intrinsic semi-conductor and extrinsic semi-conductor
           - P-N junction
           - Polarized P-N junction
           - P-N diodes
    2.2 Diodes and trnasistors
           - P-N diodes: applications
           - Schottky Diode
           - MOS Transistor
           - Bipolar Transistor

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- Présenter les différentes étapes de l'élaboration des alliages métalliques (solidification et traitements thermiques).
- Montrer l'incidence des paramètres d'élaboration sur la structure finale du matériau en s'appuyant sur une description des concepts de thermodynamique et cinétique

1. Diffusion dans les systèmes binaires
   1.1 Force motrice - aspect macroscopique (flux - Fick)
   1.2 Aspect microscopique - cinétique - coefficients de diffusion
2  Transformations liquide-solide et solidification
   2.1 Introduction :  paramètres - procédés - structures (macro / micro)   
   2.2 Nucléation - croissance   
   2.3 Redistribution de soluté    
   2.4 Forme de l'interface  solide-liquide : front plan - cellules - dendrites
   2.5 Microstructures cellulaire et dendritique    
   2.6 Solidification eutectique    
   2.7 Solidification péritectique   
3 Transformations en phase solide et traitements thermiques
   3.1 Forces motrices - interfaces   
   3.2 Transformations par germination-croissance
   3.3 Précipitation continue (durcissement structural - alliages Al 2000)   
   3.4 Précipitation cellulaire : transformation eutectoïde    
   3.5 Transformation displacive : transformation martensitique   
   3.6 Transformation bainitique    
   3.7 Diagrammes TRC et TTT / Traitements thermiques

- Illustrate different aspects of the processing routes of metallic materials: solidification, heat tretament.
- Show how the processing routes can affect the microstructures relying on Thermodynamics and kinetics concepts.

1. Diffusion in binary systems
   1.1 Driving force - macroscopic description of diffusion (Fick's Law)
   1.2 Microscopic description of diffusion - Kinetics - Diffusion coefficients
2  Solidification
   2.1 Introduction    
   2.2 Nucleation - Growth
   2.3 Solute distribution
   2.4 Liquid/Solid interfaces : planar vs. cellular vs. dendritic
   2.5 Cellular and Dendritic microstructures
   2.6 Eutectic solidification   
   2.7 Peritectic solidification
3 Solid State phase Transformations
   3.1 Driving Force - interfaces   
   3.2 Nucleation/Growth phase transformation
   3.3 Continuous precipitation (precipitation hardening, e.g. Al-alloys)   
   3.4 Eutectoid transformation    
   3.5 Displacive Transformation : Martensitic Transformation   
   3.6 Bainitic Transformation
   3.7 CCT and TTT Diagrams / Heat Treatment

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- Illustrer l'incidence des paramètres d'élaboration (solidification, traitements thermiques)  sur la microstructure finale des alliages métalliques.
- Montrer le rôle de la microstructure sur quelques propriétés d'emploi (comportement en traction)

1) Solidification d'alliages Al-Cu
   - Concepts illustrés : Transformation de phases solide-liquide - Aspect cinétique : micro-ségrégation du cuivre lors de la solidification (modèle de Scheil-Gulliver)
   - Outils  : Coulée en lingotière - analyse thermique - métallographie - microscopie optique - analyse d'images
2)  Trempe et revenu des aciers
   - Concepts illustrés : Transformations de phases (displacives et diffusives) à  l'état solide Rôle de la microstructure sur les propriétés des aciers (dureté)
   - Outils  : Fours de traitements thermiques - essais de dureté - essai de résilience - métallographie
3)  Micrographies des fontes et des aciers
   - Concepts illustrés : Étude des microstructures en relation avec la composition des alliages et les diagrammes de phases - Expertise d'une pièce de fonderie présentant différentes microstructures liées aux conditions de solidification des pièces (transitions entre phases métastables et phases stables)
   - Outils : métallographie - microscopie optique - essai de dureté
4) Diffusion dans le système Cu-Zn
  - Concepts illustrés : formation de phases intermédiaires dans un couple de diffusion - relation avec le diagramme de phases - aspect cinétique (croissance des couches)
  - Outils : métallographie - microscopie optique
5) MEB
  - Concepts illustrés : interactions électrons-matière
   - Outils: microscopie électronique à  balayage: contraste topographique, contraste chimique, EDX, EBSD.

- Illustration of process parameters on the microstructures
- Relationship between microstructure and properties.

1) Solidification of Al-alloys
2) Heat treatments of steel and martensitic transformation
3) Microstrcutrues of Steels and Cast Irons
4) Diffusion in Cu-Zn binary system
5) SEM: interacxtions between materials and electrons, imaging contrast...

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L'étudiant suit 4 modules, au choix, de sciences humaines et sociales.
L'objectif commun est d'approfondir les connaissances dans les domaines de la gestion, du management et du droit, et de favoriser une ouverture sur les problématiques actuelles de l'entreprise.

Modules au choix :
- Création d'entreprise
- Droit du travail
- Droit et Internet
- Éthique et développement durable
- Gestion de projet
- Hygiène et sécurité
- Management psychologique des hommes et des organisations
- Marketing
- Passeport Service
- Propriété industrielle
- Qualité

Student follows43 modules, at her/his choice, of management methods and social sciences.
The common goal is to have basis in project management and develop an openness in the current issues of the world of work and sustainable development.

Elective courses :
- Entrepreneurship
- Labor Law
- Law and Internet
- Ethics and sustainable development
- Project management
- Hygiene and security
- Psychological management of people and organizations
- Marketing
- Passeport Service
- Patent right
- Quality

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- Renforcement des capacités de communication et de compréhension acquises en 3ème année
- Introduction à la communication en entreprise
- Étude de l'anglais de spécialité
- Préparation et validation du niveau d'anglais (B2 à C1) par le TOEIC

Anglais de spécialité :
1. Propriétés des matériaux
   - Propriétés
   - Processus naturels et chimiques
2. Description de procédé technique
   - Séquence
   - Voix passive
3. Anglais pour les matériaux
   - Lecture semi-guidée ou autonome d'articles spécialisés
   - Compréhension orale de documents vidéo/audio spécialisés
   - Compréhension et relevée de vocabulaire spécialisé

English for Materials Science Engineers
1. Properties of Materials
   - Properties
   - Natural and chemical processes
2. Description of technical processes
   - Sequencing
   - Passives
3. English for Materials Science Engineering
   - Autonomous or guided comprehension of specialist articles
   - Listening comprehension based on specialist video/audio documents
   - Understanding and listing of specialist vocabulary

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Connaître et maîtriser les principes de fabrication des matériaux à partir de poudres et comprendre la genèse des microstructures des matériaux frittés pour trouver le meilleur compromis coûts / propriétés pour des pièces dont la forme peut être compliquée. Pour les métaux et alliages cette voie d'élaboration représente pour des raisons économiques une activité industrielle en très forte croissance. Pour les matériaux céramiques ces procédés de fabrication sont pratiquement incontournables et l'amélioration des propriétés des céramiques passe par la maîtrise du développement des microstructures lors du frittage.

Introduction et domaines d'application     
I. Procédés d'élaboration des poudres   
   A. Méthodes mécaniques       
   B. Méthodes chimiques           
II. Caractérisation des poudres       
   A. Taille des particules
   B. Caractéristiques globales
   C. Caractérisations chimiques
III. Mise en forme des corps crus       
   A. Préparation des poudres pour la mise en forme
   B. Mise en forme par pressage
   C. Mise en forme par voie liquide
   D. Formage en pâte plastique
   E. Autres procédés
IV. Frittage et maitrise des microstructures   
   A. Introduction et objectifs
   B. Les aspects théoriques et les mécanismes de frittage (cas du frittage en phase solide)
   C. Des aspects pratiques du frittage

Knowing and mastering the principles of making materials from powders and understanding the genesis of microstructures of sintered materials to find the best compromise costs / properties for pieces whose shape can be complicated. For metals and alloys this route of development represents for economic reasons an industrial activity in very strong growth. For ceramic materials these manufacturing processes are practically unavoidable and the improvement of the properties of ceramics passes through the control of the development of microstructures during sintering.

Introduction and fields of application
I. Powder production techniques
   A. Mechanical methods
   B. Chemical methods
II. Characterization of powders
   A. Particle size
   B. Global characterizations
   C. Chemical characterizations
III. Shaping (green part)
   A. Preparation of powders for shaping
   B. Powder compaction :isostatic pressing
   C. Slip casting
   D. Extrusion, injection moulding
   E. Other processes
IV. Sintering and control of microstructures
   A. Introduction and objectives
   B. Theoretical aspects and mechanisms of sintering (case of solid phase sintering)
   C. Practical aspects of sintering

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Connaître et maîtriser les relations entre les micro mécanismes, les microstructures et les propriétés mécaniques des métaux et alliages.

1 Les défauts et leurs comportements sous sollicitations thermiques ou mécaniques :
   1.1 Ponctuels : lacunes, impuretés
   1.2 Linéaires : dislocations
   1.3 Bidimensionnels : joints de grains, interfaces, fautes d'empilement
   1.4 Tridimensionnels : précipités
2 Les mécanismes de durcissement
3 La plasticité des métaux et alliages
   3.1 Le comportement en traction
   3.2 Le comportement en fluage
   3.3 Rôle de la microstructure
4 La fatigue et la rupture
5 Mise en forme par déformation plastique

Understanding the mechanical behaviour of metals and alloys based on the mechanisms of plasticity.

1 Defects in Materials
   1.1 Point defects
   1.2 Linear defects: disclocations
   1.3 2D defects : grain boundaries, interfaces, stacking faults
   1.4 3D defects : inclusions, precipitates
2 Hardening mechanisms
3 Plastic deformation of metals and alloys
   3.1 Uniaxial tension
   3.2 Creep
   3.3 Effect of microstructure
4 Failure mechanisms
5 Shaping by plastic deformation

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Illustration pratiques des cours portant sur les relations propriétés - microstructure des matériaux inorganiques : métaux et alliages, céramiques et matériaux frittés.

1. Durcissement structural des alliages d'Al
2. Recristallisation de l'aluminium pure
3. Frittage de ZnO

Illustration of the relationship between microstructures and properties in inorganic materials: metals, alloys and ceramics.

1. Precipitation hardening of Al-alloys
2. Recrystallization of pure aluminum
3. Sintering of ZnO

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Illustration du cours sur la viscoélasticité des polymères.

1 Calorimétrie différentielle à balayage
   - Tg, relaxation enthalpique - vieillissement physique, fusion, cristallisation
   - PS
   - PET mis en œuvre par injection-soufflage (bouteille de coca-cola)
2 Analyse thermomécanique dynamique (DMTA) de la mise en œuvre d'une résine époxy (colle Araldite)
   - Impact sur les propriétés mécaniques (température de transition, module G', G" etc)de la température de post traitement (ambiante, -5C, 45C)sur une éprouvette moulée à température ambiante et ainsi réticulé pendant 24h.
3 Essais de traction sur éprouvettes standardisées
   - Caractérisation des propriétés mécaniques en traction
   - Module d'élasticité, allongements et contraintes au seuil d'écoulement et à la rupture
   - Couples de polymères : PS cristal-PS choc, PEBD-PEHD, PP-PP chargé FV, PET amorphe-PET cristallin, etc.

Applications of the Polymer viscoelasticity class.

1 Differential Scanning Calorimetry
   - Tg, Enthalpic relaxation - physical aging, melting, crystallization
   - PS
   - PET processed by stretch blow molding (Coca-Cola bottle)
2 Dynamic Mechanical Thermal Analysis (DMTA) of the processing of an epoxy resin (Araldite glue)
   - Impact on the mechanical properties (transition temperature, G ', G "etc.) of the post-treatment temperature (ambient,-5C, 45C) on a specimen molded at room temperature and cured for 24 hours.
3 Tensile tests on standardized specimens
   - Characterization of tensile properties
   - Modulus of elasticity, elongation and stress at yield and at break
   - Couples of polymers studied : PS crystal-impact PS, LDPE-HDPE, PP-PP filled GF, amorphous PET-crystalline PET, etc..

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Le cours de Physique-Fondements est une introduction classique à la physique de l'état solide, avec dans une première partie la nature des liaisons cristallines et leur rôle dans les propriétés physiques, la quantification des vibrations du réseau sous forme de phonons et les conséquences sur les propriétés thermiques. La seconde partie du cours enchaîne sur les propriétés électroniques des solides basée avec une description de la conduction électronique par le modèle du gaz d'électrons libres de Drude, puis une amélioration du modèle par une approche quantique. Le chapitre suivant sera consacré à la théorie des bandes. Les deux derniers chapitres seront consacrés aux propriétés électroniques des métaux et des semi-conducteurs. La troisième partie du cours donne à un ingénieur les connaissances de base pour une bonne compréhension des matériaux magnétiques. Le cours démarre par une étude de la physique du magnétisme et détaille les quatre énergies qui gouvernent le comportement magnétique des matériaux (énergie d'échange, énergie Zeeman, énergie dé-magnétisante et énergie magnéto-cristalline).

 1 Liaisons dans les solides
 2 Phonons : modes de vibrations des atomes
 3 Phonons : propriétés thermiques
 4 Conduction électronique : approche classique
 5 Conduction électronique : corrections quantiques
 6 Théorie des bandes
 7 Propriétés électroniques des métaux
 8 Propriétés électroniques des SC
 9 Magnétostatique des milieux aimantes
 10 Techniques expérimentales en magnétisme
 11 Magnétisme de l'atome isolé
 12 Ferromagnétisme
 13 L'anisotropie magnéto-cristalline

The "Physics-Fundamentals" course is a classic introduction to solid state physics, with in a first part the nature of crystalline bonds and their role in physical properties, the quantization of phonon network vibrations and the consequences on the thermal properties. The second part of the course goes on the electronic properties of solids based on a description of the electron conduction by the free electron gas model of Drude, then an improvement of the model by a quantum approach. The next chapter will be devoted to band theory. The last two chapters will focus on the electronic properties of metals and semiconductors. The third part of the course gives an engineer the basic knowledge for a good understanding of magnetic materials. The course starts with a study of the physics of magnetism and details the four energies that govern the magnetic behavior of materials (exchange energy, Zeeman energy, demagnetizing energy and magnetocrystalline energy).

1 Bondings in solids
 2 Phonons: vibration modes of atoms
 3 Phonons: thermal properties
 4 Electronic Conduction: Classic Approach
 5 Electronic Conduction: Quantum Corrections
 6 Theory of bands
 7 Electronic properties of metals
 8 Electronic Properties of SCs
 9 Magnetostatic loving environments
 10 Experimental techniques in magnetism
 11 Magnetism of the isolated atom
 12 Ferromagnetism
 13 Magnetocrystalline anisotropy

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- Comprendre comment la matière condensée cristallisée est décrite avec le réseau direct et ses symétries
- Comprendre le processus de diffraction et le réseau réciproque
- Étude des techniques expérimentales utilisées dans l'industrie
- Connaissances des exponentielles complexes et des transformées de Fourier

 1 Bases fondamentales
    1.1 Production des rayons X et des neutrons
       1.1.1 Spectre de rayonnement synchrotron
    1.2 Interaction rayonnement - matière
       1.2.2 Construction d'Ewald et loi de Bragg
       1.2.3 Intensités diffractés et facteur de structure
2 Caractérisation par rayons X
    2.1 Méthode de Debye-Sherrer
    2.2 Méthode de fluorescence
    2.3 Méthode du cristal tournant

- Understanding how crystallized condensed matter is described with the direct lattice and its symmetries.
- Understanding diffraction processes and the reciprocal lattice.
- Study of experimental techniques used in industry
- Knowledge of complex exponentials and Fourier transforms

1 Fundamentals
 1.1 Production of X-rays and neutrons
    1.1.1 Synchrotron radiation spectrum
 1.2 Radiation-matter interaction
    1.2.2 Ewald Construction and Bragg's Law
    1.2.3 Diffracted intensities and structure factor
2 X-ray characterization methods
 2.1 Debye-Sherrer Method
 2.2 Fluorescence
 2.3 Rotating crystal method

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- Mettre en application les notions théoriques abordées en cours et en TD
- Voir les possibilités de quelques expériences de caractérisation aux rayons X des matériaux
- Se rendre compte des limitations de ces expériences

Il y a 4 expériences de caractérisation aux rayons X disponibles :
1. Expérience de Debye-Scherrer
2. Expérience de fluorescence
3. Cristal tournant
4. Diffractomètre de poudre, compteur proportionnel

Les expériences se font en binôme et chaque étudiant fait 3 expériences parmi les 4 (fluorescence, cristal tournant et soit Debye-Scherrer soit Diffractomètre de poudre).

- Applying the theoretical concepts discussed in class and in tutorials
- See the possibilities of some X-ray material characterization experiments
- Realize the limitations of these experiences

There are 4 x-ray characterization experiments available:
1. Debye-Scherrer experience
2. Fluorescence experiment
3. Rotating crystal method
4. Powder diffractometer, proportional counter

The experiments are done in pairs and each student makes 3 experiments among the 4 (fluorescence, rotating crystal and either Debye-Scherrer or Powder Diffractometer).

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- Apport des notions de base en analyse optique dans une perspective d'outil de caractérisation chimique, physique et structurale de matériaux variés
- Situer les avantages et désavantages de l'analyse optique (aussi par rapport à d'autres techniques de caractérisation)

1Introduction / Généralités
    1.1 La spectroscopie optique
    1.2 Domaines électromagnétiques
    1.3 Différents types de spectroscopie optique
    1.4 Rappels : Oscillateur harmonique, phonons
    1.5 Degrés de liberté et modes de vibration
2 Observations optiques par biréfringence
    2.1 Définitions mathématiques
    2.2 Rôle de la Symétrie
    2.3 Applications / Exemples
3 Spectroscopie infrarouge
    3.1 Introduction et formalisme
    3.2 Instrumentation
    3.3 Applications / Exemples
4 Spectroscopie Raman
    4.1 Introduction
    4.2 Théorie : Traitement classique
    4.3 Théorie : Traitement semi-quantique
    4.4 Instrumentation
    4.5 Applications / Exemples

- Contribution of basic notions in optical analysis from a tool perspective of chemical, physical and structural characterization of various materials
- To situate the advantages and disadvantages of optical analysis (also in relation to other characterization techniques)

1 Introduction / General
   1.1 Optical spectroscopy
   1.2 Electromagnetic domains
   1.3 Different types of optical spectroscopy
   1.4 Reminders: Harmonic oscillator, phonons
   1.5 Degrees of freedom and vibration modes
2 Birefringence optical observations
   2.1 Mathematical definitions
   2.2 Role of Symmetry
   2.3 Applications / Examples
3 Infrared spectroscopy
   3.1 Introduction and formalism
   3.2 Instrumentation
   3.3 Applications / Examples
4 Raman Spectroscopy
   4.1 Introduction
   4.2 Theory: Conventional treatment
   4.3 Theory: Semi-quantic treatment
   4.4 Instrumentation
   4.5 Applications / Examples

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Montrer à travers quelques exemples et illustrations le rôle important joué par les surfaces/interfaces au sein des systèmes physiques et physico-chimiques. Décrire la structure et la morphologie des surfaces/interfaces. Comprendre les concepts de base qui régissent l'équilibre mécanique et physico-chimique de systèmes comportant des interfaces Introduction à la physico-chimie des surfaces et interfaces. Présentation des différents modèles et leurs applications. Étudier les propriétés de mouillage et d'adhésion aux interfaces et le rôle particulier des surfaces et interfaces dans les systèmes de petite taille.

Chapitre 1: Exemples d'applications mettant en jeu des surfaces et interfaces
Chapitre 2: Généralités sur les surfaces, interfaces et interphases (structure, défauts, adsorption,...), évaluation d'énergie de surface
Chapitre 3: Équilibre mécanique et physico-chimique des systèmes comportant des interfaces (loi de Laplace, construction de Wulf, Relation de Herring,...)
Chapitre 4: Énergie interfaciale et ségrégation (adsorption et modèle de Gibbs, modèle monocouche), application aux systèmes binaires
Chapitre 5: Mouillabilité et adhésion, applications (dépôt de couches minces, moulage, collage, brasage, infiltration,...)
Chapitre 6: Courbure d'interface et potentiel chimique associé, applications aux petits systèmes

Show through some examples and illustrations the important role played by surfaces / interfaces within physical and physicochemical systems. Describe the structure and morphology of surfaces / interfaces. Understand the basic concepts that govern the mechanical and physico-chemical equilibrium of systems with interfaces Introduction to the physico-chemistry of surfaces and interfaces. Presentation of the different models and their applications. Study the properties of wetting and adhesion to interfaces and the special role of surfaces and interfaces in small systems.

Chapter 1: Examples of applications involving surfaces and interfaces
Chapter 2: Overview of surfaces, interfaces and interphases (structure, defects, adsorption, ...), surface energy evaluation
Chapter 3: Mechanical and physico-chemical equilibrium in systems involving interfaces (Laplace law, Wulf construction, Herring relation, ...)
Chapter 4: Interfacial energy and segregation (Gibbs adsorption and Gibbs model, monolayer model), application to binary systems
Chapter 5: Wettability and adhesion, applications (thin layers deposition, molding, bonding, brazing, infiltration ...)
Chapter 6: Interface curvature and associated chemical potential, applications to small systems

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Donner aux étudiants le vocabulaire et des notions de catalyse et de cinétique afin d'être à même de travailler en collaboration avec les utilisateurs de la catalyse.

1 Notions de catalyse hétérogène
    1.1 Introduction et définition - Historique - Catalyseurs et propriétés catalytiques, Mécanisme général de l'acte catalytique.
    1.2 Catalyse hétérogène - Domaine d'emploi : réactions et procédés catalytiques, pot catalytique - Mécanismes généraux : diffusion, adsorption-désorption, cinétique
    1.3 Catalyseurs - Classification - Synthèse - Caractérisation physico-chimique - Activation
2 Notions d'adsorption-désorption
    2.1 Chimisorption et physisorption
    2.2 Isotherme d'adsorption de Langmuir Hypothèses de Langmuir - Adsorption moléculaire d'un compose - Adsorption dissociative d'un composé - Adsorption de plusieurs composés - Autres isotherme de chimisorption
    2.3 Isotherme d'adsorption physique - Différents types d'isothermes - Isotherme BET
3 Notions de cinétique hétérogène
    3.1 Cycle catalytique
    3.2 Réaction irréversible uni-moléculaire
    3.3 Réaction irréversible bi-moléculaire - Mécanisme de Langmuir-Hinshelwood (adsorption compétitive et adsorption non compétitive) - Mécanisme de Eley-Rideal

To give students the vocabulary and notions of catalysis and kinetics in order to be able to work in collaboration with users of catalysis.

1 Notions of heterogeneous catalysis
   1.1 Introduction and definition - History - Catalysts and catalytic properties, General mechanism of the catalytic act
   1.2 Heterogeneous catalysis - Field of application: catalytic reactions and processes, catalytic converter - General mechanisms: diffusion, adsorption-desorption, kinetics
   1.3 Catalysts - Classification - Synthesis - Physico-chemical characterization - Activation
2 Notions of adsorption-desorption
   2.1 Chemisorption and physisorption
   2.2 Langmuir adsorption isotherm Langmuir hypotheses - Molecular adsorption of a compound - Dissociative adsorption of a compound - Adsorption of several compounds - Other chemisorption isotherm
   2.3 Physical adsorption isotherm - different types of isotherms - BET isotherm
3 Notions of heterogeneous kinetics
   3.1 Catalytic cycle
   3.2 Unimolecular irreversible reaction
   3.3 Bimolecular irreversible reaction - Langmuir-Hinshelwood mechanism (competitive adsorption and noncompetitive adsorption) - Eley-Rideal mechanism

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Cinétique électrochimique : Application à la corrosion

Introduction générale : coût de la corrosion et enjeux

Partie I : Notions élémentaires et rappels d'électrochimie

I. Quelques définitions
 II. Loi de Nernst
 III. Application loi de Nernst : les diagrammes E-pH
 IV. Règle du gamma : réactions spontanées
 V. Système hors équilibre
   1. Rendement faradique
   2. Courbes intensité - potentiel
   3. Tracé des courbes I=f(E)

Partie II : Cinétique électrochimique : aspects théoriques

I.Transfert de charge pur : Loi de Butler-Volmer
   1.Loi de Butler-Volmer
   2.Les lois limites : droites de Tafel et Résistance de polarisation
   3.Courbes de polarisation en régime pur de transfert
 II.Régime de diffusion pur : Loi de Fick
   1.Expression de la concentration et couche de diffusion
   2.Densité de courant d'échange
   3.Densité de courant limite
   4.Contrôle des conditions hydrodynamiques
 III.Régimes mixtes
   1.Équation i=f
   2.Détermination Rp de l'électrode
 IV.Détermination des paramètres cinétiques
   1.Cas d'un régime de transfert de charge pur
   2.Correction de diffusion : transfert mixte
 V.Électrodes multiples
   1.Processus concurrents et non concurrents
   2.Processus non concurrents-Tension mixte
 VI. Systèmes en fonctionnement
   1.Fonctionnement générateur
   2.Fonctionnement récepteur

Partie III.Corrosion des métaux

I.Thermodynamique de la corrosion
   1.Prévision de la corrosion
   2.Diagrammes de Pourbaix
 II.Cinétique électrochimique de la corrosion
 III.Mécanismes des processus cathodiques
 IV.Mesure de la vitesse de corrosion
   1.Méthode graphique
   2.Perte de masse
   3.Résistance de polarisation au potentiel de corrosion
 V.Les différents types de corrosion
   1.Corrosion uniforme ou généralisée
   2.Corrosion galvanique
   3.Passivation des métaux
   4.Corrosion localisée par piqure
   5.Corrosion par aération différentielle
   6.Corrosion sous contrainte
 VI.Protection contre la corrosion
   1.Traitement de passivation
   2.Revêtement protecteur
   3.Modification du milieu
   4.Inhibiteur de corrosion
   5.Anode sacrificielle et Protection cathodique à courant imposé

Corrosion

General introduction: cost of corrosion and issues

Part I: Basics and reminders of electrochemistry

  I. Some definitions
 II. Nernst's Law
 III. Nernst's Law Application: E-pH Charts
 IV. Gamma Rule: Spontaneous Reactions
 V. Non-equilibrium system
   1. Faradic yield
   2. Curves intensity - potential
   3. Plotting curves I = f (E)

Part II: Electrochemical Kinetics: Theoretical Aspects

I.Transfer of pure charge: Butler-Volmer's law
   1. Butler-Volmer's Law
   2.The limiting laws: Tafel straight lines and Polarization resistance
   3. Polarization curves in pure transfer regime
 II.Pure circulation scheme: Fick's law
   1.Expression of concentration and diffusion layer
   2.Exchange current density
   3. Limit current density
   4.Control of hydrodynamic conditions
 III.Mixed schemes
   1.Equation i = f
   2. Rp determination of the electrode
 IV.Determination of kinetic parameters
   1.Cas of a pure load transfer regime
   2. Diffusion correction: mixed transfer
 V. Multiple electrodes
   1. Competitive and non-competitive processes
   2. Non-Competitive Process-Mixed Voltage
 VI. Systems in operation
   1. Generator operation
   2. Receiver operation

Part III.Corrosion of metals

I.Thermodynamic corrosion
   1.Prevision of corrosion
   2.Diagrams of Pourbaix
 II.Electrochemical kinetics of corrosion
 III.Mechanisms of cathodic processes
 IV.Measurement of corrosion rate
   1.Graphic method
   2. Mass loss
   3.Polarization resistance to corrosion potential
 V.The different types of corrosion
   1. Uniform or generalized corrosion
   2. Galvanic corrosion
   3.Passivation of metals
   4. Localized corrosion by sting
   5. Differential aeration corrosion
   6.Corrosion under stress
 VI.Protection against corrosion
   1.Passivation treatment
   2. Protective clothing
   3.Modification of the environment
   4. Corrosion inhibitor
   5. Sacrificial Anode and Cathodic Current Protection

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Reconnaître les grandes classes de comportement des matériaux à l'état fluide. Savoir choisir un rhéomètre pour caractériser un fluide en fonction des propriétés à mesurer, du type de comportement et de la gamme de sollicitations envisagés. Prise de conscience de l'importance de la rhéologie pour une très large gamme d'applications (du sang au béton en passant par les polymères fondus et en solution)...

1 Les types de sollicitations
    1.1 Élongation
    1.2 Cisaillement
2 Les rhéomètres de cisaillement  
    2.1 Rhéomètres capillaires
    2.2 Rhéomètres rotatifs
3 Phénomènes visqueux :
    3.1 Fluides Newtoniens, rhéofluidifiants, rhéoépaississants.
    3.2 Influence de la pression, de la température
    3.3 Exemples types : solutions, suspensions, polymères à l'état fondu
4 Phénomènes de seuil d'écoulement et de thixotropie
    4.1 Suspensions
    4.2 Polymères chargés
5 Phénomènes viscoélastiques
    5.1 Caractérisation
    5.2 Modélisation (notions)

Recognize the large classes of behaviour of materials in the fluid state. Know how to choose a rheometer to characterize a fluid according to the properties to be measured, the type of behaviour and the range of stresses considered. Awareness of the importance of rheology for a very wide range of applications (from blood to concrete, but also for melted polymers and polymer solutions)...

1 Types of solicitations
   1.1 Elongation
   1.2 Shear
2 Shear rheometers
   2.1 Capillary Rheometers
   2.2 Rotary Rheometers
3 viscous phenomena:
   3.1 Newtonian fluids, shear thinning, shear thickening.
   3.2 Influence of pressure, temperature
   3.3 Typical Examples: solutions, suspensions, polymer melt
4 Phenomena of yield stress and thixotropy
   4.1 Suspensions
   4.2 loaded Polymers
5 Viscoelastic phenomena
   5.1 Characterization
   5.2 Modeling (concepts)

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Applications du cours de Rhéologie. Études de problèmes concrets liés à l'écoulement des matériaux non-newtoniens en utilisant la simulation numérique.

1 Rappels
   1.1 Mécanique des fluides
   1.2 Rhéologie
   1.3 Thermique
2 Méthodes numériques et simulation :
   2.1 Les différentes approches
   2.2 Architecture d'un code de calcul
3 Le code de calcul par volume finis Ansys Fluent
   3.1 Maillage
   3.2 Définition du problème
   3.3 Algorithmes
   3.4 Post-processing
4 Applications : simulation du procédé d'extrusion et de jet d'encre de fluides non newtoniens

Applications of the Rheology course. Studies of practical problems related to the non-Newtonian flow behavior using numerical simulation.

1 Reminders
   1.1 Mechanics of fluids
   1.2 Rheology
2 Numerical methods and simulation:
   2.1 The different approaches
   2.2 Architecture of a calculation software
3 Finite volume software Ansys Fluent
   3.1 Meshing
   3.2 Setting up the problem
   3.3 Algorithms
   3.4 Post-processing
4 Applications: simulating extrusion and inkjet processes of non-Newtonian fluids

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Donner aux étudiants les principales notions de physique et de mécanique des polymères à l'état solide nécessaires à la compréhension de leur comportement en fonction de de la température, de la fréquence de sollicitation et de la charge appliquée.

Introduction
A - Le polymère à l'état solide
  1. Généralités
  2. État vitreux
  3. État cristallin
  4. État caoutchoutique. Élastomères
B - Propriétés thermomécaniques des polymères
  1. Introduction
  2. Viscoélasticité des polymères
  3. Équivalence temps-température
C - Caractérisation des polymères
  1. Test de traction
  2. Résistance aux chocs
  3. Mécanisme de rupture
  4. Propriétés mécaniques dynamiques
  5. Analyse thermique: ATG, DSC, MDSC
  6. Autres caractérisations
D - Mise en œuvre et formulation des polymères
  1. Mise en œuvre
  2. Formulation
E - Points à retenir

To give students the main concepts of physics and mechanics of solid-state polymers necessary to understand their behaviour as a function of temperature, stress frequency and applied load.

Introduction
A - The polymer in the solid state
  1. General information
  2. Glassy state
  3. Crystalline state
  4. Rubber condition. Elastomers
B - Thermomechanical properties of polymers
  1. Introduction
  2. Viscoelasticity of polymers
  3. Time-temperature equivalence
C - Characterization of polymers
  1. Tensile test
  2. Shock resistance
  3. Breaking mechanism
  4. Dynamic mechanical properties
  5. Thermal analysis: ATG, DSC, MDSC
  6. Other characterizations
D - formulation and processing of polymers
  1. Processing
  2. Formulation
E. Main points

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À partir de l'analyse d'un problème physique ou chimique conduisant à une ensemble d'équations différentielles ou aux dérivées partielles :
- Savoir le formuler pour une application donnée,
- Construire un modèle numérique avec un langage de haut niveau,
- Savoir appréhender et interpréter et critiquer les résultats de calcul.
- Connaître les principes et le développement de quelques méthodes numériques
- Comprendre et maîtriser les Méthodes numériques nodales

1 Rappels mathématique
    - Géométrie différentielle
    - Algèbre linéaire
2 Méthodes numériques
    - Équations différentielles
    - Différences finies
    - Éléments finis
3 Résolution de problèmes sur calculateurs.Quelques exemples de sujets présentés :
    - Modèle ferromagnétique: Discrétisation des équations continues de magnétisme (statique) et de l'électromagnétisme (dynamique). Influence des propriétés physiques des matériaux.
    - Diffusion de la chaleur : étude de la distribution de la température dans un composant électronique. Étude du modèle de la diffusion de la chaleur.
    - Corde vibrante Modélisation de sa réponse dynamique (régime forcé ou non). Comparaison avec des situations à solution analytique simple
    - Calculs de trajectoires
    - Transformations pyrométallurgiques : Diffusion/Transport de concentrations/Solidification/fusion/dissolution
    - La thermoélectricité: un exemple de modèle à physiques multiples

Starting from the physical analysis of a problem issuing to the formulation of a group of diffential equations :
- adapting to a specific application or device,
- building a numerical model with a high level language,
- knowing how to interpret calculation results,
- knowing principles and development of some numerical methods
- understanding and controlling nodal numerical methods

 1 Mathematics recall
    - Differential geometry,
    - Linear algebra,
 2 Numerical methods
    - Differential equations,
    - Finite differences in 1D,2D and 3D, static and dynamic
    - Finite element method
 3 Solution of problems on computer. Some examples of treated cases:
    - Ferromagnétic model: Discretization of continuous equations of magnetism and electromagnetism. Influence of material properties.
    - Heat diffusion and transport : study of temperature distribution in an electronic component. Comparison with analytical solution on simple cases.
    - Vibrating rope : Modeling of dynamic response. Comparisons with analytical solution
    - Trajectory calculation : Application to solid grains motion in liquid, sedimentaion, external forces,
    - Thermo-electricity : an example of multi-physics model

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- Gérer un projet, en équipe, en vue d'atteindre un objectif précis
- Prendre des initiatives
- Travailler en équipe
- Prévoir et organiser le travail à effectuer
- Tenir compte des contraintes organisationnelles, budgétaires, humaines
- Rendre compte du travail fourni
- Convaincre des partenaires de l'intérêt du projet et de la pertinence des décisions prises

20 séances de 2h où étudiants et encadrants se rencontrent pour faire le point et travailler sur l'avancée du projet.
Évaluation : Bilan intermédiaire (rapport écrit et soutenance orale) en décembre et final (rapport écrit et soutenance orale) en avril

- Manage a project, as a team, in order to achieve a specific objective
- Take initiatives
- Working as a team
- Plan and organize the work to be done
- Take into account organizational, budgetary and human constraints
- Report on the work provided
- Convince partners of the interest of the project and the relevance of the decisions taken

20 sessions of 2 hours each where students and supervisors meet to take stock and work on the progress of the project.
Evaluation: Intermediate assessment (written report and oral defense) in December and final (written report and oral defense) in April

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Les stages du département Matériaux :

Les élèves ingénieurs du département Matériaux de Polytech Grenoble effectuent 3 stages au cours de leur formation. Une expérience à l'étranger est requise pour l'obtention du diplôme en formation ou en stage sur les 3 années du cursus.

Le stage de première année, d'une durée de 8 semaines en France ou de 12 semaines à l'étrange,r est un stage d'immersion dans le milieu professionnel en laboratoire ou en entreprise. Ce stage donne lieu à la rédaction d'un rapport évalué.

Internships of the Materials Department:

The engineering students of Polytech Grenoble's Materials Department carry out 3 internships during their training. An international experience is required to obtain the diploma in training or internship on the 3 years of the course.

The first-year internship, lasting at least 8 weeks in France or abroad, is an immersion internship in the professional, laboratory or business environment. This internship gives rise to the writing of an evaluated report.

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- Le choix des matériaux et l'optimisation de leurs propriétés magnétiques principalement dans le domaine de l'enregistrement magnétique et dans celui la spintronique sont discutés
- Montrer comment les propriétés physiques de base des matériaux ferroélectriques peuvent être exploitées dans la mise au point de dispositifs fonctionnels
- L'originalité des semi-conducteurs, la relation entre leurs propriétés physicochimiques spécifiques et leurs propriétés électriques sont présentés

1 Matériaux semi-conducteurs       
    1.1 Les matériaux semi  - conducteurs
    1.2 Le silicium massif
    1.3 Oxydation : les différents types d'oxyde, leur rôle, leur élaboration.
    1.4 Dopage (diffusion, implantation ionique ou plasma,..)
    1.5 Définition des motifs et des fonctions: photolithographie et gravure.
    1.6 Les problèmes actuels : matériaux low- ou high-k, barrières anti-diffusion
    1.7 Le « Packaging » et les connexions externes
2 Matériaux ferromagnétiques   
    2.1 Définition et rappel des propriétés les plus remarquables des diélectriques
    2.2 Différentes techniques d'élaboration de couches minces de matériaux ferroélectriques
    2.3 Deux exemples d'applications dans le domaine de microsystèmes  et de l'électronique
3 Matériaux ferroélectriques
    3.1 Rappel de propriétés des matériaux magnétiques
    3.2 Description phénoménologique du transport électrique dépendant du spin
    3.3 Applications dans le domaine d'enregistrement magnétique.
    3.4 Des applications émergentes

The choice of materials and the optimization of their properties (magnetics, electrics, optics) is crucial for device innovations and performances.
The objective of this lecture is to understand fundamental relation between semiconductors materials fundamental properties and their applications. We also focus on the fabrication of sc materials and integrated devices in clean room environment. As an example we will explain the Moore law scaling of the transistors from the beginning (2D) to now (Finlfet and GAA device).

1. Semiconductor materials fabrication for integrated devices: from wafer fabrication to IC (cleaning, oxidation, doping, lithography, etching and deposition)
2. Ferromagnetic materials: from definition to application
3. Ferroelectric materials: spin transport and emerging applications

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Renforcer la compréhension des phénomènes fondamentaux dans les domaines des semi-conducteurs, du magnétisme et des transferts thermiques par la réalisation d'expériences simples et illustratives.

4 applications de travaux pratiques seront réalisées :
1. Magnétostatique :
Carte de champ magnétique générée par un aimant et par une bobine parcourue par un courant, force d'interaction entre aimants, mesure des propriétés magnétiques de matériaux par la force d'interaction magnétique aimant/matière.
2. Électromagnétisme :
Induction magnétique dans une bobine, mesure de l'aimantation d'un aimant par induction magnétique, force de freinage électromagnétique
3. Transferts thermiques :
Mesure de la conduction thermique dans les matériaux, recherche de fuites thermiques dans un bâtiment par imagerie infra-rouge, observation visuelle des courants de convection par effet Schlieren synthétique
4. Semi-conducteurs :
Caractérisation électriques  de diodes, mesure d'éléments photosensibles (photorésistantes, cellules photovoltaïques)

To strengthen the understanding of fundamental phenomena in the fields of semiconductors, magnetism and heat transfers by carrying out simple and illustrative experiments.

4 practical work applications will be carried out:
1. Magnetostatic:
Magnetic field map generated by a magnet and by a coil powered by a current, interaction force between magnets, measurement of the magnetic properties of materials by the magnetic interaction force between magne and matter.
2. Electromagnetism :
Electromagnetic induction in a coil, measurement of the magnetization of a magnet by electromagnetic induction, electromagnetic braking force.
3. Thermal transfers :
Measurement of thermal conduction in materials, detection of thermal leaks in a building by infrared imaging, visual observation of convection currents by synthetic Schlieren effect
4. Semiconductors :
Electrical characterization of diodes, characterization of photo electric devices (photoresistor, photovoltaic cells)

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- Comprendre et modéliser les mécanismes physiques de propagation des ondes sonores, mécaniques (corde vibrante) et électromagnétiques.
- Quantifier les transferts d'énergie dans un milieu et à l'interface entre deux milieux
- Aborder les mécanismes de superposition d'ondes dans le domaine des battements, des ondes stationnaires et des interférences

Introduction : représentation mathématique d'une onde se propageant, mesure de la vitesse de la lumière,  loi de Descartes, effet Doppler.
1. Propagation : mécanisme de propagation de l'onde acoustique, mécanique (corde vibrante) et électromagnétique
2. Impédance : impédance acoustique, de la corde vibrante et électromagnétique. Réflexion, transmission.
3. Énergie : énergie acoustique et électromagnétique. Transmission de l'énergie
4. Superposition d'ondes : Battements, ondes stationnaires, interférences

- Understand and model the physical mechanisms of sound, mechanical (vibrating string) and electromagnetic wave propagation.
- Quantify energy transfers in a medium and at the interface between two media
- Address wave superposition mechanisms in the field of beat, standing waves and interferences

Introduction: mathematical representation of a propagating wave, measurement of the speed of light, Descartes law, Doppler effect.
1. Propagation: acoustic, mechanical (vibrating string) and electromagnetic wave propagation mechanism.
2. Impedance: acoustic, vibrating string and electromagnetic impedance. Reflection, transmission.
3. Energy: acoustic and electromagnetic energy. Energy transmission
4. Superposition of waves: Beats, standing waves, interferences.

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Présentation des méthodes de caractérisation des matériaux sur site industriel.

1 Ultrasons
    1.1 Onde ultrasonore et faisceau ultrasonore
    1.2 Interactions des ultrasons et de la matière (impédance, transmission, réflexion)
    1.3 L'effet Doppler
    1.4 L'échographie
2 Émission acoustique
    2.1 Introduction à l'E.A. : principes, bases théoriques
    2.2 Propagation des ondes, atténuation,
    2.3 Instrumentation, capteur, méthodes d'étalonnage
    2.4 Localisation des sources EA : méthodes et algorithmes
    2.5 Sources d''EA dans les composites, les métaux,
    2.6 EA et corrosion
3 Radiographie
    3.1 Radiographie par rayons X
    3.2 Radiographie aux neutrons

Introducing Non Destructive Control methods in an industrial plant.

1 Ultrasound
    1.1 Ultrasonic wave and ultrasonic beam
    1.2 Interactions of ultrasound and matter (impedance, transmission, reflection)
    1.3 The Doppler Effect
    1.4 Ultrasound
2 Acoustic emission
    2.1 Introduction to the A.E.: principles, theoretical foundations
    2.2 Wave propagation, attenuation,
    2.3 Instrumentation, sensor, calibration methods
    2.4 Location of AE sources: methods and algorithms
    2.5 Sources of AE in composites, metals,
    2.6 AE and corrosion
3 Radiography
    3.1 X-ray radiography
    3.2 Neutron Radiography

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Mise en pratique des méthodes d'analyse des surfaces traitées dans le cours "Méthodes d'analyse des surfaces" du semestre 7 (AFM, STM, XPS, MEIS)

- AFM: différents modes d'utilisation (contact, contact intermittent..), courbe approche-retrait, impact des paramètres d'asservissement
- STM: étude d'un échantillon HOPG, étude de la structure atomique, courbes I(V) et I(z)
- XPS: étude de la composition chimique à la surface d'un échantillon
- MEIS: étude de la structure à la surface d'un échantillon par faisceau d'ions

Practical application of the theorie treated in the "Surface Analysis Methods" lecture of semester 7 (AFM, STM, XPS, MEIS)

- AFM: different operating modes (contact, intermittent contact...), approach-retract curve, impact of feedback parameters
- STM: study of a HOPG sample (atomic structure), I(V) and I(z) characteristics
- XPS: study of the chemical surface composition of a sample
- MEIS: study of the surface sample structure by ion beam analysis

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Mise en place des concepts, des outils et des principes généraux de la résistance des matériaux. Aquisition progressive de la notion de milieux déformables avec les approximations connues de la théorie des poutres. Compréhension  des bases de la mécanique des matériaux et de la résolution de problèmes de poutres en extension.

 1 Principes et notions de base
    1.1 Introduction ; Hypothèses de base ; Méthode de résolution.
    1.2 Classes de comportement
    1.3 Objets et bases de la résistance des matériaux
 2 Traction - Compression
    2.1 Contrainte normale dans une section droite
    2.2 Condition de résistance à la traction
    2.3 Cylindre ouvert à paroi mince sous pression
    2.4 Condition de résistance à la compression
    2.5 Concentration de contraintes Fatigue
 3 Préliminaires à la flexion et à la Torsion
    3.1 Étude des surfaces Planes
    3.2 Moments d'inertie
    3.3 Théorème de Huyghens
    3.4 Produits d'inertie
    3.5 Moments principaux d'inertie.
 4 Flexion
    4.1 Définition ; Hypothèses ; Expériences
    4.2 Contrainte normale et déformation
    4.3 Relations entre effort tranchant et moment fléchissant
    4.4 Équation de la déformée.
 5 Torsion
    5.1 Définition ; Hypothèses ; Moment d'inertie polaire
    5.2 Contrainte de cisaillement en torsion
    5.3 Angle de torsion
    5.4 Condition de résistance à la torsion.
 6 Sollicitations composées
 7 Poutres hyperstatiques et méthodes énergétiques
    7.1 Types de liaison
    7.2 Degré d'hyperstaticité
    7.3 Méthode de superposition
    7.4 Énergie de déformation pour différents cas de contraintes
    7.5 Théorème de Maxwell - Betti ; Théorèmes de Castigliano et de Ménabréa.
 8 Compléments :
     8.1 Instabilité et Flambement
    8.2 Comportement au delà du domaine élastique
    8.3 Initiation aux éléments finis

Establishment of concepts, tools and general principles of the resistance of materials. Progressive aquisition of the concept of deformable media with known approximations of the theory of beams. Understanding the basics of material mechanics and problem solving of beams in extension.

1 Principles and basic concepts
    1.1 Introduction; Basic assumptions; Resolution method.
    1.2 Behavior classes
    1.3 Objects and bases of the resistance of materials
 2 Traction - Compression
    2.1 Normal stress in a straight section
    2.2 Condition of tensile strength
    2.3 Open-walled thin-walled cylinder
    2.4 Compressive strength condition
    2.5 Fatigue stress concentration
 3 Preliminaries to bending and twisting
    3.1 Study of Planes surfaces
    3.2 Moments of inertia
    3.3 Huyghens theorem
    3.4 Inertia Products
    3.5 Principal moments of inertia.
 4 Flexion
    4.1 Definition; Hypotheses ; Experiences
    4.2 Normal stress and deformation
    4.3 Relationships between shear and bending moment
    4.4 Equation of the deformed.
 5 Twist
    5.1 Definition; Hypotheses ; Moment of polar inertia
    5.2 Constraint of torsion shear
    5.3 Angle of torsion
    5.4 Torsion resistance condition.
 6 Compound solicitations
 7 Hyperstatic beams and energy methods
    7.1 Types of connection
    7.2 Degree of hyperstaticity
    7.3 Overlay method
    7.4 Deformation energy for different stress cases
    7.5 Maxwell - Betti theorem; Theorems of Castigliano and Menabréa.
 8 Complements:
    8.1 Instability and Buckling
    8.2 Behavior beyond the elastic domain
    8.3 Initiation to finite elements

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Application du cours de RDM

Les travaux pratiques répartis en deux thèmes différents ont pour objectif principal de traiter des cas réels de conception et de dimensionnement de composants mécaniques. Pour cela, les étudiants utiliseront un progiciel de calcul de structures.

Application of the Strength of materials courses

Practical work divided into two different themes has the main objective of dealing with real cases of design and dimensioning of mechanical components. For this purpose, students will use a software for calculating structures.

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Connaître et maîtriser l'essentiel des structures, des microstructures, des propriétés et des applications des matériaux céramiques. Être en mesure d'expliquer les origines, les similitudes et les différences entre les principales propriétés des différentes classes ou catégories de céramiques : traditionnelles ou techniques, structurales (mécaniques) ou fonctionnelles (électroniques), oxydes et nitrures ou carbures. On insistera particulièrement sur les relations structures - microstructures - propriétés des matériaux fabriqués par une technologie "céramique". Un ingénieur en Science des Matériaux doit maîtriser les différences de propriétés entre un "monocristal" et une céramique de même composition.

I. Introduction et domaines d'application
   A. Céramiques traditionnelles   
   B. Céramiques techniques
II. Structures et microstructures des céramiques       
   A. Cristallochimie et structures des céramiques       
   B. Diagrammes de phases (diagrammes ternaires)
   C. Microstructures       
III. Propriétés des céramiques fonctionnelles (électriques, diélectriques, magnétiques, optiques)               
   A. Conductivités électriques des céramiques
   B. Propriétés diélectriques
   C. Céramiques magnétiques
IV. Propriétés thermo-mécaniques et céramiques structurales           
   A. Rupture fragile, ténacité et fatigue statique
   B. Analyse statistique de la rupture et durée de vie
   C. Renforcement des céramiques

Recherche Documentaire: études de cas de matériaux céramiques pour lesquels les aspects mécaniques et électriques doivent être pris en compte

Know and master the essential structures, microstructures, properties and applications of ceramic materials. To be able to explain the origins, the similarities and the differences between the main properties of the different classes or categories of ceramics: traditional or technical, structural (mechanical) or functional (electronic), oxides and nitrides or carbides. Particular emphasis will be placed on the structure - microstructure - property relationships of materials made by "ceramic" technology. An engineer in Materials Science must master the differences in properties between a "single crystal" and a ceramic of the same composition.

I. Introduction and fields of application
   A. Traditional ceramics
   B. Technical Ceramics
II. Structures and microstructures of ceramics
   A. Cristallochemistry and structures of ceramics
   B. Phase diagrams (ternary diagrams)
   C. Microstructures
III. Properties of functional ceramics (electrical, dielectric, magnetic, optical)A. Electrical conductivities of ceramics
   B. Dielectric properties
   C. Magnetic ceramics
IV. Thermo-mechanical properties and structural ceramics
   A. Brittle fracture, tenacity and static fatigue
   B. Statistical analysis of fatigue test data
   C. Strengthening of ceramics

Documentary research: case studies of ceramic materials for which mechanical and electrical aspects must be taken into account

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Maitriser les méthodes expérimentales utilisées pour l'étude des réactions électrochimiques.

- Réaction électrochimiques spontanées
- Régulations en tension ou courant
- Réactions électrochimiques non spontanées
- Formation de H2 sur différents métaux
- Dépôts métalliques
- Corrosion électrochimique uniforme
- Corrosion galvanic

Understand the experimental methods used for the study of electrochemical reactions.

- Spontaneous electrochemical reactions
- Voltage or current regulation
- Non-spontaneous electrochemical reactions
- Formation of H2 on different metals
- Metal deposits
- Uniform electrochemical corrosion
- Galvanic corrosion

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Étude détaillée de quelques techniques de caractérisation (MEIS, XPS et microscopies à sonde locale) utilisées comme outils de contrôle des surfaces et des couches minces. Cet enseignement est illustré par de nombreux exemples d'application.

 1 Ordres de grandeur en Physique des surfaces et en Physique du vide. Instrumentations : sources, analyseurs et détecteurs
 2 Physique de la MEIS. Applications à l'étude des matériaux et structures.
 3 XPS, physique et applications.
 4 Microscopies à sonde locale, physique et applications.

Detailed study of some characterization techniques (MEIS, XPS and local probe microscopy) used as tools for surface and thin film control. This teaching is illustrated by numerous application examples.

1 Orders of magnitude in Surface Physics and Vacuum Physics. Instrumentations: sources, analysers and detectors
 2 Physics of MEIS. Applications to the study of materials and structures.
 3 XPS, physics and applications.
 4 Local probe microscopies, physics and applications.

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Apprentissage de la démarche de la Conception Assistée par Ordinateur avec le logiciel "CATIA V5". Utilisation du logiciel "MOLDFLOW".

1. Généralités sur les codes de CAO
2. Le logiciel CATIA V5.
   - Architecture du logiciel
   - Génération de volumes par extrusion
   - Génération de volumes par révolution
   - Génération de surfaces
   - Mise en plan 2D
   - Assemblage
   - Calcul de structures. Maillage. Calculs Statique et Dynamique.
3.  Le logiciel MOLDFLOW
4.  Projet

Learning the Computer Aided Design process with "CATIA V5" software. Use of the "MOLDFLOW" software.

1. General information on CAD softwares
2. CATIA V5 software
   - Software architecture
   - Volume generation by extrusion
   - Volume generation per revolution
   - Surface generation
   - 2D drawing
   - Assembling
   - Structural calculation. Meshing. Static and Dynamic calculations
3.  The MOLDFLOW software
4.  Project

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- Gérer un projet, en équipe, en vue d'atteindre un objectif précis
- Prendre des initiatives
- Travailler en équipe
- Prévoir et organiser le travail à effectuer
- Tenir compte des contraintes organisationnelles, budgétaires, humaines
- Rendre compte du travail fourni
- Convaincre des partenaires de l'intérêt du projet et de la pertinence des décisions prises

20 séances de 2h où étudiants et encadrants se rencontrent pour faire le point et travailler sur l'avancée du projet.
Évaluation : Bilan intermédiaire (rapport écrit et soutenance orale) en décembre et final (rapport écrit et soutenance orale) en avril

- Manage a project, as a team, in order to achieve a specific objective
- Take initiatives
- Working as a team
- Plan and organize the work to be done
- Take into account organizational, budgetary and human constraints
- Report on the work provided
- Convince partners of the interest of the project and the relevance of the decisions taken

20 sessions of 2 hours each where students and supervisors meet to take stock and work on the progress of the project.
Evaluation: Interim assessment (written report and oral defense) in December and final (written report and oral defense) in April

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- Apprendre aux élèves à mener un projet de recherche (à dominante métallurgie, céramique ou polymères) en petit groupe (3 à 4 étudiants) dans un laboratoire, sur 5 demie journées réparties sur une semaine.
- Apprendre aux élèves à rédiger un rapport scientifique (expérience, résultats...)

Différents sujets de projet par type de matériaux sont proposés aux étudiants : matériaux métalliques, céramiques et polymères.
Une semaine est bloquée pour ces TP-projets en laboratoire, et pour chaque groupe de 3 étudiants il y a 5 demi journées en laboratoire, les autres demi-journées servent à travailler sur le sujet du projet sans expériences.
Un rapport est à rendre une semaine après, et une présentation orale aura lieu devant un jury.

- Teach students to conduct a research project (mainly metallurgy, ceramics or polymers) in a small group (3-4 students) in a laboratory, on 5 half days spread over a week.
- Teach students to write a synthetic scientific report (experimental part, results...)

Several subjects by type of materials are available for the students:in the metal field,  in ceramics and  in polymers
A week is blocked for the TP-laboratory projects, and for each group of three students there are five half days in the laboratory, the other half-days are used to work on the subject of the project without experience.
A report is to make it a week later, and an oral presentation will be held in front of a jury.

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Enseignement très appliqué avec pour objectif une vision concrète des enseignements.

Conférences industriels, cours de professeurs étrangers ou invités.

Very applied conferences with the objective of giving a practical vision of the teachings.

Indutrials conferences, , Foreigners professors conferences or courses or invited professors courses.

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Le but de l'enseignement est l'élaboration d'une stratégie d'étude optimale destinée à modéliser, en un nombre minimal d'expériences, un ensemble de réponses aptes à décrire un procédé donné avec pour objectif la description empirique des phénomènes intervenants ou l'optimisation des conditions de fonctionnement.
L'objectif économique de la méthodologie proposée est d'aboutir concrètement pour une étude expérimentale donnée à des gains financiers par réduction conjuguée du temps d'étude, des matières requises et du personnel impliqué.

1 Introduction à la modélisation empirique et aux plans d'expériences
    1.1 Modèles empiriques, surfaces de réponse et courbes isoréponses
    1.2 Objectifs et choix de modèle
    1.3 Introduction aux plans d'expériences
2 Modèles linéaires sans interaction
    2 .1 Variables codées
    2.2 Matrices d'Hadamard ; Plans de Plackett et Burman
    2.3 Étude d'un cas concret
3 Modèles linéaires avec toutes interactions et Plans factoriels complets à 2 niveaux
    3.1 Introduction aux plans factoriels complets sur un cas concret
    3.2 Compléments sur la construction des plans factoriels complets
4 Modèles linéaires avec interactions en nombre limité, Plans factoriels complets à 2 niveaux et Tables orthogonales de Taguchi
    4.1 Introduction aux notions de confusion, alias et générateurs
    4.2 Principe de construction des plans factoriels fractionnaires
    4.3 Construction des Tables orthogonales de Taguchi
    4.4 Étude d'un cas concret : du brainstorming au plan d'expériences 
5 Introduction aux modèles du 2ème degré

The aim of the teaching is the elaboration of an optimal study strategy designed to model, in a minimal number of experiments, a set of answers able to describe a given process with the objective of the empirical description of the phenomena involved or optimization of the operating conditions.
The economic objective of the proposed methodology is to concretely lead to an experimental study given to financial gains through combined reduction of study time, required subjects and personnel involved.

1 Introduction to Empirical Modeling and Experiment Plans
   1.1 Empirical Models, Response Surfaces, and Isoréponses Curves
   1.2 Objectives and model choices
   1.3 Introduction to the experimental plans
2 Linear models without interaction
   2 .1 Coded variables
   2.2 Hadamard matrices; Shots of Plackett and Burman
   2.3 Study of a concrete case
3 Linear models with all interactions and complete factorial maps at 2 levels
   3.1 Introduction to complete factorial plans on a concrete case
   3.2 Complements on the construction of complete factorial plans
4 Linear models with limited interactions, 2-level complete factorial maps and Taguchi Orthogonal Tables
   4.1 Introduction to the concepts of confusion, aliases and generators
   4.2 Construction Principle of Fractional Factorial Designs
   4.3 Construction of Orthogonal Tables of Taguchi
   4.4 Study of a concrete case: from brainstorming to the experimental plan
5 Introduction to 2nd degree models

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Cet enseignement a pour objectif  d'aborder les différents aspects  liés à la  mise en place d'un système de contrôle des procédés en milieu industriel  en vue d'approcher les principaux outils statistiques sous un angle opérationnel. 
La mise en place d'un système de contrôle des procédés efficace tant au niveau industriel que recherche et développement peut avoir un impact très important dans les domaines suivants :
    - Temps de cycle d'apprentissage et de production
    - Coûts de développement et de fabrication
    - Rendement de fabrication et sur produits finis

1 Introduction au contrôle des procédés en milieu industriel
    1.1 Concept de contrôle des procédés et profitabilité industrielle ou R&D.
    1.2 Synoptique général d'un système de contrôle des procédés.
    1.3 Qualité, Variabilité, et contrôle des procédés.
2 Les outils d'analyse et les indicateurs de performance
    2.1 L'analyse de variabilité
    2.2 « Capabilité » d'un procédé
    2.3 Le cas spécifique de la métrologie
    2.4 De l''influence des moyens de contrôle sur la capabilité
    2.5 De l'influence du plan de mesure
3 Les méthodes et outils statistiques utilisés
    3.1 Les principaux types de cartes de contrôle et leur mode d'utilisation.
    3.2 Le calcul et la gestion des limites de contrôle.
4 Le contrôle des procédés au sein d'un système qualité
    4.1 La gestion des risques et les méthodes associées
    4.2 Les FMEA (AMDEC) & La méthode 8D
5 Perspectives
    5.1 Le Contrôle des procédés à la source des dérives: FDC

    The objective of this course is to address the various aspects related to the implementation of a process control system in an industrial environment in order to approach the main statistical tools from an operational perspective. 
The implementation of an effective process control system at both the industrial and research and development levels can have a very significant impact in the following areas:
    - Learning and production cycle time
    - Development and manufacturing costs
    - Manufacturing and finished product yield

1 Introduction to process control in industrial environments
   1.1 Process control concept and industrial profitability or R&D.
   1.2 General overview of a process control system.
   1.3 Quality, Variability, and Process Control.
2 Analysis tools and performance indicators
   2.1 Variability analysis
   2.2 "Capability" of a process
   2.3 The specific case of metrology
   2.4 The influence of the means of control on capability.
   2.5 The influence of the measurement plan
3 Statistical methods and tools used
   3.1 The main types of control charts and how they are used.
   3.2 Calculation and management of control limits.
4 Process control within a quality system
   4.1 Risk management and associated methods
   4.2 FMEA (FMECA) & Method 8D
5 Outlook
   5.1 Process control at the source of drifts: FDC

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- Renforcement des capacités de communication et de compréhension acquises en 3ème année
- Introduction à la communication en entreprise
- Étude de l'anglais de spécialité
- Préparation et validation du niveau d'anglais (B2 à C1) par le TOEIC

Introduction à la communication en entreprise
1. Vocabulaire et fonctions
    - Structure d'une société
    - Organigramme et responsabilités
    - Communication au téléphone
2. Communication orale
    - Techniques de présentation orale
    - Chaque élève présentera la société où il a effectué son stage de 3ème année
    - Savoir conduire et participer à une réunion, une discussion
3. Communication écrite
    - Rédaction de compte rendu
    - Savoir rédiger un résumé de présentation
    - Discussions - réunions

Préparation au TOEIC
Chaque élève préparera le TOEIC et le passera dans le courant de l'année.

Groupe avancé : Conduite d'un projet fictif dans le domaine des matériaux :
Cahier de charges, répartition et suivi du travail dans un groupe, création de produit, présentation

Introduction to Business English
1. Vocabulary and functions
   - Company Organisation
   - Organisation charts
   - Telephoning
2. Speaking Skills
   - Oral presentation techniques
   - Company presentation
   - How to take part in a meeting
3. Writing Skills
   - Writing up minutes
   - Summary writing

TOEIC preparation
Students prepare and sit the TOEIC during the year

Advanced groups
Management of an imaginary project in the field of Materials Science Engineering
Drawing up specifications, distribution and follow up of group work, product design, presentations

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Les stages du département Matériaux :

Les élèves ingénieurs du département Matériaux de Polytech Grenoble effectuent 3 stages au cours de leur formation. Une expérience à l'étranger est requise pour l'obtention du diplôme en formation ou en stage sur les 3 années du cursus.

Le stage de deuxième année, d'une durée de 12 semaines met en pratique les connaissances, les savoir-faire techniques et les capacités à contribuer à un projet typiquement confié à un assistant-ingénieur. Le stage donne lieu à un rapport et une soutenance. Ce stage est aussi l'opportunité d'une expérience à l'étranger.

Internships of the Materials Department:

The engineering students of Polytech Grenoble's Materials Department carry out 3 internships during their training. An international experience is required to obtain the diploma in training or internship on the 3 years of the course.

The second year internship, lasting 12 weeks, puts into practice the knowledge, the technical know-how and the ability to contribute to a project typically assigned to an assistant engineer. The internship gives rise to a report and a defense. This internship is also the opportunity for an experience abroad.

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Disposer d'un CV valorisant et communicant, avec modèle lettre de motivation simple, personnelle et efficace
Savoir écrire et mettre à jour sa page sur les réseaux sociaux professionnels,
Se préparer aux entretiens en connaissant le déroulé type et sa présentation orale personnelle
Déroulé d'un entretien

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Différentes options sont proposées en anglais en Tronc Commun :

-  Préparation au TOEIC ou au BULATS
-  English for Today's World : l'anglais de l'actualité
-  America On Screen : étude de la société américaine à travers des films contemporains
-  International Business
-  Proficiency English : étude de la langue niveau avancé

According to each option

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Les exemples d'utilisation des plasmas froids dans l'industrie sont nombreux. Aussi, l'objectif de ce cours est double : d'une part faire comprendre ce qu'est un plasma et d'autre part apprendre à utiliser voire à améliorer un procédé plasma industriel. Pour cela, nous définirons les principales notions intervenant en physique des plasmas, puis nous présenterons les différents types de réacteurs utilisés dans l'industrie ou la recherche. Enfin, suite à l'étude de l'interaction plasma/surface, nous donnerons des exemples de procédés assistés par plasma.

1 Définition des plasmas
    1.1 Principales grandeurs d'un plasma
    1.2 Les différents plasmas
    1.3 Phénomènes de transport des espèces dans un plasma confiné dans une enceinte
    1.4 Rappel sur les sections efficaces de collision
2 Les sources plasmas
    2.1 Décharges continues
    2.2 Décharges RF capacitives et inductives
    2.3 Décharges microondes
3 Exemples d'applications
    3.1 Plasmas pour la dépollution
    3.2 Écrans plats
    3.3 Stérilisation plasma
    3.4 Traitement de polymères
    3.5 Traitement de textiles
4 Interaction Plasma/surface
    4.1 Mécanismes réactionnels
    4.2 Procédés de dépôt 1 : PVD - application au revêtement (intervention d'un industriel)
    4.3 Procédés de dépôt 2 : PECVD
    4.4 Gravure plasma - application à la microélectronique (intervention d'un industriel)
5 Quelques techniques de caractérisation des plasmas
    5.1 La spectroscopie d'émission optique
    5.2 La sonde de Langmuir
    5.3 La spectrométrie de masse
RQ: Chaque année 2 à 3 intervenants du monde industriel viennent illustrer ce cours. Exemple 2013/2014 : Un intervenant de l'IFTH pour illustrer le traitement des textiles par plasma (2h) et un intervenant la société STMicroelectronics pour illustrer le choix d'un équipement de gravure plasma 300 mm (3h).

With this lecture cold plasmas used in industry will be presented from definition to application: material processing, surface cleaning, light emission, medical...

1. Cold plasma definitions
2. Cold plasma discharges and ignition
3. Deposition
4. Etching
5. Other applications like medical or light emission

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Objectifs :    
Ces travaux pratiques effectués en Salle Blanche servent à illustrer les cours de Traitement et élaboration des Matériaux par Plasma (TP Plasma) et les cours de semi-conducteurs et des technologies couches minces associées (TP Salle Blanche).

Le TP Salle Blanche sert à mettre en pratique les principaux procédés technologiques mises en œuvre dans la fabrication des circuits intégrés en technologie silicium; à sensibiliser les étudiants aux contraintes techniques imposées par l’environnement spécial de la salle blanche. Dans ce cadre les étudiants auront à élaborer entièrement un dispositif intégré simple : le condensateur MOS (Métal-Oxide-Semiconducteur). Puis, ils aborderont les techniques de tests électriques des composants intégrés. ces TPs sont effectués au CIME MINATEC

Les TP plasmas, illustrent le cours traitement et élaboration des plasmas. Ils se font dans la salle blanche
du CEA/LETI sur les réacteurs plasmas industriels 200 et 300 mm du LTM (Laboratoire des technologies de la Microélectronique).

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Le but de ce cours est d'approfondir certaines technologies industrielles de mise en forme des matériaux et/ou de modifications des matériaux.
Ce module est donc principalement assuré par des intervenants du monde industriel.

Cinq procédés sont plus particulièrement illustrés dans ce cours :
- Les technologies de soudage et de brasage par un intervenant de la société General Electric (David Ruynat). Un TP de soudage de 4h est par la suite proposé par un enseignant de chaudronnerie du Lycée Pablo Neruda (Florent Rocher).
- Les technologies de fabrication additive (impression 3D) sont présentées par un enseignant chercheur de Polytech (Guilhem Martin)
- Les technologies de traitement de surface, par un intervenant de la société NEXTER-GROUPE (Clément Duchasseint)
Objectif : Présenter une vue générale des principaux traitements de Surface utilisés dans le monde industriel classique (Présentation de plus de 30 TRS). (L'objectif est de connaitre les principes de chaque TRS)
    * Généralités (importance et raison d'être du TRS)
    *  Revêtements par voie humide et voie sèche
    * Traitement de Conversion (Electrolytique et chimique)
    * Traitement de Transformation structural (mécanique et Thermique)
    * Traitement Thermochimique
    * Utilisation des TRS
    * Conclusions (choix d'un TRS)
- Les technologies MIM et de Thixoformage par un intervenant de la société ROLEX (Bruno Lisiecki)
- Les procédés pour l'emballage par un intervenant de la société TETRAPAK (Pierre Fayet).

Plan du cours :
1 Introduction  avec la participation active des étudiants en les faisant réfléchir aux fonctions de l'emballage
2 Les solutions générales actuelles
3 L'emballage TETRA PAK : des matières premières aux machines de remplissage
4 Matériaux barrières avec la participation des étudiants
5 Les dépôts sous vide sur films polymères: comparaison évaporation-PECVD pour AlOx, SiOx
6 La PECVD: comment ça marche, analyse de la phase gazeuse et dépôts
7 Croissances des couches barrières et propriétés mécaniques
8 Environnement, bio-polymères, etc.
9 Applications

The aim of this course is to deepen certain industrial technologies for material shaping and/or material modification.
This module is therefore mainly provided by stakeholders from the industrial worl.

Five processes are particularly illustrated in this course:
- Welding and brazing technologies by an industrial partner from General Electric (David Ruynat). A 4-hour welding session is then proposed by a teacher from the Pablo Neruda High School (Florent Rocher).
- The additive manufacturing technologies (3D printing) are presented by an Associate Professor from Polytech (Guilhem Martin)
- Surface treatment technologies, by an industrial partner lec from the company NEXTER-GROUPE (Clément Duchasseint)
Objective: To present an overview of the main surface treatments used in the traditional industrial world (Presentation of more than 30 TRS). (The objective is to know the principles of each TRS)
    * General (importance and purpose of the SRT)
    * Wet and dry coatings
    * Conversion Processing (Electrolytic and Chemical)
    * Structural Transformation Treatment (mechanical and Thermal)
    * Thermochemical treatment
    * Use of SRTs
    * Conclusions (choice of a TRS)
- MIM and Thixoforming technologies by an industrial partner from ROLEX (Bruno Lisiecki)
- Packaging processes by an industrial partner from TETRAPAK  (Pierre Fayet).

Course outline :
1 Introduction with the active participation of students by making them think about the functions of packaging
2 Current general solutions
3 TETRA PAK packaging: from raw materials to filling machines
4 Barrier materials with student participation
5 Vacuum deposition on polymer films: evaporation-PECVD comparison for AlOx, SiOx
6 PECVD: how it works, analysis of the gas phase and deposits
7 Growth of barrier layers and mechanical properties
8 Environment, bio-polymers, etc.
9 Applications

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Initier l'étudiant à la mise en œuvre de polymère et à l'utilisation de machines industrielles d'extrusion, d'injection et de soufflage.

1 Les techniques de transformation des matériaux polymères
    1.1 Aspects théoriques
    1.2 Les problèmes de mise en œuvre dans l'industrie des câbles
    1.3 La cristallisation des polymères
2 Projets encadrés : mise en œuvre sur machines industrielles
    2.1 Extrusion
    2.2 Injection
    2.3 Soufflage
3 Formulation des polymères et des systèmes réactifs
    2.1 Relations structures/propriétés en fonction de la formulation et du procédé de mise en œuvre
    2.2 Formulation des plastiques pour des applications électriques
    2.3 Recyclage des polymères : impact de la formulation
    2.4 Mécanisme et cinétique de polymérisation, transitions et diagrammes de phases, Chimie et thermodynamique des mélanges

RQ : Ce cours est effectué par un intervenant industriel de la société Valéo (Agnès Plain) et les TPs de mise en oeuvre sont effectués sur les machines industrielles du Lycée VAUCANSON (Stéphane Pain).
La visite de l'usine ARaymond de Saint Egrève fait aussi partie de ce cours.

Introduce the student to the use of polymer and the use of industrial extrusion, injection and blowing machines.

1 Processing techniques for polymer materials
    1.1 Theoretical aspects
    1.2 Implementation problems in the cable industry
    1.3 Crystallization of polymers
2 Supervised projects: implementation on industrial machines
    2.1 Extrusion
    2.2 Injection
    2.3 Blowing
3 Formulation of polymers and reactive systems
    3.1 Structure/property relationships according to the formulation and implementation process
    3.2 Formulation of plastics for electrical applications
    3.3 Polymer recycling: impact of the formulation
    3.4 Polymerization mechanism and kinetics, transitions and phase diagrams, Chemistry and thermodynamics of mixtures

RQ: This course is carried out by an industrial partner from Valéo (Agnès Plain) and the implementation TPs are carried out on the industrial machines of the Lycée VAUCANSON (Stephane Pain)
The visit of the ARaymond industrial plant at Saint Egreve is also part of this class.

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Écoconception :
Une vision prospective concernant les enjeux de demain (socioéconomique, sociétaux) issue du « Global innovation Index » - Worldwide - est abordée dans la partie « écoconception ». Grâce aux investigations des étudiants sur l'état de la planète et grâce à leur réflexion, cette partie révèlera un champ infini de possibilité qui s'ouvre à eux ; un champ infini requérant à la fois des solutions innovantes (réponses à de réels besoins) en matériaux et une démarche entrepreneuriale, ou intrapreneuriale.
Intervenant : Céline ROCHE ROUSSEL. Professeur à GEM en Stratégie, Management de l'innovation, Ecoconception, Gestion de projet, Supply Chain, Achat ; Mentor en mission d'entreprise (TechBiz, Développement de Prestation de service), Tuteur en mission d'entreprise (BigData) ; Professeur à UGA Polytechniques /GEM  en Management de l?innovation pour le parcours commun TechBiz (étudiants GEM/UGA).

-    Investigation des étudiants sur l'état de la planète en évitant les grands classiques CO2, Déforestation, pollution ect.  (Orientation vers de nouvelles pollutions émergentes comme numériques, satellites, datacenter ect.)
-    Réflexions sur : Une stratégie / un Buniness Modèle à forte valeur ajoutée contenu du constat accablant de la planète
-    Cours sur : Écoconception/RSE/Eco innovation/ Cycle de vie/ économie circulaire/ACV/ emprunte éco/ Énergie grise / Business modèle du recyclage
-    Mise en application avec le jeu Stratégique/Entreprise BeTo Green.

Toxicologie :
La toxicologie, science des poisons, étudie les effets nocifs des substances chimiques sur les organismes vivants. L'objectif de ce cours est de sensibiliser les étudiants à la toxicologie, et ainsi aux risques  encourus lorsqu'ils utilisent des solvants, des nanoparticules (nanotubes,...). A titre d'exemple quelles sont les précautions à prendre lorsqu'on manipule des nanotubes de carbone (élaboration mais aussi emballage des nanotubes).
Intervenants : Pierre Bardolet (Schneider Electric) Patrick Moireau (Owens Corning)

1 Introduction, définitions
2 Phénomènes d'absorption, de distribution et d'excrétion
3 Les bio-transformateurs
4 L'ingénieur matériau face aux risques
    4.1 Produits chimiques
    4.2 Nanoparticules et nanotubes

Ecodesign :
A prospective vision concerning the challenges of tomorrow (socio-economic, societal) resulting from the "Global Innovation Index" - Worldwide- is discussed in the "eco-design" section. Thanks to the students' investigations on the state of the planet and thanks to their reflection, this part will reveal an infinite field of possibility that opens up to them; an infinite field requiring both innovative solutions (responses to real needs) in materials and an entrepreneurial or intrapreneurial approach.
Speaker : Céline ROCHE ROUSSEL. Professor at GEM in Strategy, Innovation Management, Ecodesign, Project Management, Supply Chain, Purchasing; Mentor in corporate mission (TechBiz, Development of Service Delivery), Tutor in corporate mission (BigData); Professor at UGA Polytechnics/GEM in Innovation Management for the TechBiz joint course (GEM/UGA students).

- Investigation of students on the state of the planet avoiding the great classics CO2, Deforestation, pollution, etc. (Orientation towards new emerging and digital pollution, satellites, datacenter, etc.)
- Reflections on: A strategy / a Buniness A high value-added model contained in the overwhelming observation of the planet
- Courses on: Ecodesign/RSE/Eco innovation/ Life cycle/ Circular economy/ LCA/ Borrowing eco/ Grey energy/ Recycling business model
- Implementation with the Strategic/Company game BeTo Green.

Toxicology:
Toxicology, the science of poisons, studies the harmful effects of chemicals on living organisms. The objective of this course is to raise students' awareness of toxicology, and thus of the risks incurred when using solvents, nanoparticles (nanotubes,...). For example, what precautions should be taken when handling carbon nanotubes (preparation but also packaging of the nanotubes).
Speakers : Pierre Bardolet (Schneider Electric) Patrick Moireau (Owens Corning)

1 Introduction, definitions
2 Phenomena of absorption, distribution and excretion
3 Biotransformers
4 Material engineer in the face of risks
    4.1 chemicals
    4.2 nanoparticles and nanotubes

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Ce cours a donc pour objectif de définir les différents types de vieillissement des matériaux organiques, les modes de stabilisation et d'aborder le problème du recyclage des polymères.

1ère partie: vieillissement des matériaux polymères
1 - Position du problème
2 - Les différents facteurs d'agression
3 - Stabilisation des polymères
4 - Méthodes d'étude du vieillissement des matériaux polymères

2ème partie: Recyclage des matériaux polymères
1 - Introduction
2 - Recyclage chimique
3 - Valorisation matière première
4 - Incinération
5 - Biodégradation

The objective of this course is to define the different types of ageing of organic materials, stabilisation methods and to address the problem of polymer recycling.

Part 1: Aging of polymer materials
1 - Introduction
2 - The different aggression factors
3 - Polymer stabilization
4 - Methods for studying the ageing of polymer material

Part 2: Recycling of polymer materials
1 - Introduction
2 - Chemical recycling
3 - Recycling as raw material
4 - Incineration
5 - Biodegradation

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Les phénomènes de corrosion des métaux et alliages à hautes températures sont abordés sur le plan thermodynamique et cinétique en mettant l'accent tout à la fois sur les techniques expérimentales d'étude, sur les mécanismes de corrosion et sur les méthodes de protection.

1 Introduction
2 Aspects expérimentaux de la corrosion sèche
   2.1 Importance pratique de la corrosion hautes températures
   2.2 techniques expérimentales d'étude
   2.3 Protection contre la corrosion
   2.4 Lois phénoménologiques
3 Structure des couches formées
   3.1 Défauts macroscopiques
   3.2 Défauts microscopiques
   3.3 Diffusion, migration dans les solides.
4 Aspect cinétique de la corrosion sèche : Formation des couches compactes, régime diffusionnel, théorie de Wagner.

Corrosion phenomena of metals and alloys at high temperatures are addressed thermodynamically and kinetically, with emphasis on experimental study techniques, corrosion mechanisms and protection methods.

1. Introduction
2 Experimental aspects of dry corrosion
   2.1 Practical importance of high temperature corrosion
   2.2 experimental study techniques
   2.3 Protection against corrosion
   2.4 Phenomenological laws
3 Structure of formed layers
   3.1 Macroscopic defects
   3.2 Microscopic defects
   3.3 Diffusion, migration in solids.
4 Kinetic aspect of dry corrosion: Formation of compact layers, diffusional regime, Wagner theory.

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Connaître et maîtriser les mécanismes gouvernant la durée de vie et la rupture des matériaux inorganiques en sollicitation extrêmes ou complexes.

1 Fatigue des Métaux & alliages
    1.1 Les sollicitations en fatigue
    1.2 Amorçage des fissures et fatigue olygocyclique
    1.3 Propagation des fissures en fatigue
    1.4 Effet de l'environnement et de la température
    1.5 Rupture en fatigue
2 Les mécanismes et les lois phénoménologiques
    2.1 Les courbes de fluage ; effet de la contrainte et de la température
    2.2    Les micro-mécanismes de déformation de fluage : glissement et montée des dislocations, diffusion en volume, aux joints de grain, réaction d'interface, glissement aux joints de grains
    2.3 Lois de fluage
    2.4 Évolutions micro-structurales associées aux déformations à haute température
    2.5 Cartes de fluage
    2.6 Superplasticité
3 Rupture et durée de vie en fluage
    3.1 Cavitation, fissuration et rupture
    3.2 Durée de vie : approche pratique
    3.3 Interaction fatigue-fluage
4 Présentation de cas pratiques de fluage
    4.1 Les aubes de turbines des réacteurs d'avion
    4.2 le fluage dans les matériaux du nucléaire

Ce cours est illustré à la fin par un intervenant de la société AREVA et un intervenant industriel de chez AUBERT&DUVAL.

Understanding the mechanisms responsible for the creep and fatigue life of inorganic materials under severe conditions.

1 Fatigue of Metals and Alloys
    1.1 Fatigue loadings
    1.2 Crack nucleation and Low Cycle Fatigue
    1.3 Crack Propagation
    1.4 Impact of conditions : temperature, atmosphere
    1.5 Fatigue failure
2 Elementary Mechanisms
    2.1 Creepdiagram: effect of stress and effect of temperature
    2.2    Creep micro-mechanisms : disclocation glide, disclotation climb, lattice diffusion, grain boundary diffusion, grain boundary sliding
    2.3 Creep laws
    2.4 Microstructural evolutions under creep
    2.5 Creep maps
    2.6 Superplasticity
3 Creep life
    3.1 Cavitation, cracking et failure
    3.2 Empirical approaches
    3.3 Fatigue-Creep interaction
4 Case study
    4.1 Turbine blade for aircraft
    4.2 Creep of Zr-alloys:application to nuclear energy

This course is illustrated by two conferences given by engineers from AREVA and AUBERT&DUVAL.

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- Initier les étudiants à la connaissance des différentes notions du management de la qualité utilisés dans les principales branches professionnelles de l'industrie et des services
- Comprendre les concepts et les outils qui permettent d?optimiser le fonctionnement de l?entreprise, par la démarche Qualité
- Développer les capacités à mettre en place et à conduire la résolution des problèmes rencontrés dans une entreprise et ce en suivant une démarche Qualité

Finalité :
Connaître le vocabulaire, les termes, les acronymes, les principaux outils Qualité et les démarches structurées à la conduite de projet d'amélioration, dans le but d'être opérationnel dans la vie active.

Intervenant : Bertrand FRAISSARD
https://www.linkedin.com/in/bertrand-fraissard-889a8b81/
Fonction Actuelle : Directeur Qualité
Cursus/Entreprise :
- De 1998 à 2009 : Caterpillar, conception et fabrication d'engins de terrassement
- De 2009 à fin 2018 : General Electric Renewable Energy, conception, fabrication et mise en service de centrale hydroélectrique
- Depuis fin 2018 : Chantiers de l'Atlantique, conception, fabrication, montage et mise en service de navires hautement complexes et d'installations marines.

Sommaire :
Chap. 1      Introduction
Chap. 2      Les fondamentaux de la qualité
Chap. 3      La Qualité et le Client
Chap. 4      La Qualité dans l'entreprise
Chap. 5      L'Assurance Qualité
Chap. 6      Maitriser la qualité en conception
Chap. 7      Maitriser la qualité en production
Chap. 8      Maitriser la qualité des fournisseurs
Chap. 9      Résoudre un problème
Chap. 10    Communiquer et animer la qualité au quotidien
Chap. 11     Les grands projets d'entreprise
Support de cours de 694 pages distribué à tous les étudiants.

- Introduce students to the different concepts of quality management used in the main professional branches of industry and services
- Understand the concepts and tools that make it possible to optimize the company's operations through the Quality approach
- Develop the ability to set up and lead the resolution of problems encountered in a company by following a Quality approach

Purpose :
Know the vocabulary, terms, acronyms, main Quality tools and structured approaches to conducting improvement projects, in order to be operational in the working life.

Speaker : Bertrand FRAISSARD
https://www.linkedin.com/in/bertrand-fraissard-889a8b81
Current function: Quality Director
Curriculum/Company:
- From 1998 to 2009: Caterpillar, design and manufacture of earthmoving machinery
- From 2009 to the end of 2018: General Electric Renewable Energy, design, manufacture and commissioning of hydroelectric power plants
- Since late 2018: Atlantic worksites, design, manufacture, assembly and commissioning of highly complex vessels and marine installations.

Contents :
Chap. 1      Introduction
Chap. 2      The fundamentals of quality
Chap. 3      Quality and the Customer
Chap. 4      Quality in the company
Chap. 5      Quality Assurance
Chap. 6      Mastering quality in design
Chap. 7      Controlling quality in production
Chap. 8      Controlling the quality of suppliers
Chap. 9      Solving a problem
Chap. 10    Communicating and animating quality on a daily basis
Chap. 11    Major business projects
694-page course material distributed to all students.

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D'après le référentiel BES&ST de compétences en santé et sécurité au travail, aborder les questions de Santé et Sécurité au Travail dans la formation doit permettre aux futurs ingénieurs de :
- Repérer dans l'entreprise les enjeux humains, sociaux, économiques et juridiques de la Santé Sécurité au Travail
- Intégrer les questions de SST dans leurs futures activités professionnelles et dans la conduite de leurs projets
- Contribuer au management de la SST dans l'entreprise

Ce cours est effectué par la responsable prévention des risques professionnels à la MSA Alpes du Nord (Catherine L'Allain)

Séance n°1
- Définitions (AT/MP)
- Statistiques
- Gestion assurantielle du risque : tarification et réparation
- Principaux acteurs en SST
- Responsabilité civile et pénale - délégation de pouvoir
- Mise en situation : à partir de leur expérience de stage, discuter sur les situations à risque rencontrées

Séance n°2
- Notions de risque et danger
- Principaux risques
   * Risques liés aux équipements de travail
   * Risques psychosociaux
   * Risques chimiques
   * Risque émergent : risques liés aux nanomatériaux
- Démarche d'évaluation des risques
- Méthode et critères d'évaluation (fréquence, gravité, durée d'exposition, etc.)
- Mise en situation : analyse des risques d'une situation de travail

Séance n°3
- Maîtrise des risques
   * Principes généraux de prévention
   * Prévention : Technique, Humaine et Organisationnelle
- Système de management de la sécurité
   * Normes ISO
   * De l'évaluation des risques à l'amélioration continue
- Mise en situation : méthode de l'arbre des causes

Séance n°4
- Management de l'Environnement
- Ergonomie
   * Prise en compte du facteur humain
   * Mise en situation : le cariste

Séance n°5
- Conduite de projet et prévention
- Examen

According to the BES&ST standard for occupational health and safety skills
Addressing occupational health and safety issues in training should enable future engineers to:
- Identify the human, social, economic and legal challenges of Occupational Health and Safety in the company
- Integrate OHS issues into their future professional activities and project management
- Contribute to the management of OHS in the company

This course is given by the occupational risk prevention manager at the MSA Alpes du Nord (Catherine L'Allain)

Session n°1
- Definitions (AT/MP)
- Statistics and statistics
- Insurance risk management: pricing and repair
- Main OHS actors
- Civil and criminal liability - delegation of authority
- Role-playing: based on their internship experience, discuss the risk situations encountered

Session n°2
- Concepts of risk and danger
- Main risks
   * Risks related to work equipment
   * Psychosocial risks
   * Chemical risks
   * Emerging risk: risks related to nanomaterials
- Risk assessment process
- Evaluation method and criteria (frequency, severity, duration of exposure, etc.)
- Scenario scenario: risk analysis of a work situation

Session n°3
- Risk management
   * General principles of prevention
   * Prevention: Technical, Human and Organizational
- Safety management system
   * ISO standards
   * From risk assessment to continuous improvement
- Scenario scenario: causal tree method

Session n°4
- Environmental Management
- Ergonomics
   * Consideration of the human factor
   * Scenario scenario: the forklift operator

Session n°5
- Project management and prevention
- Examination

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Dans ce cours on abordera les notions de Management et de Total Productive Maintenance (TPM) qui est un modèle de management qui affecte profondément l'organisation de la production industrielle

Pour la partie Management :
- Sensibiliser les élèves ingénieurs aux aspects humains du fonctionnement des organisations
- Envisager le management et l'organisation de l'entreprise dans une perspective systémique. Le management sera appréhendé au travers des sous-systèmes suivants : planification, organisation, direction et contrôle.
- Initier à l'acquisition d'outils d'analyse et d'action pour mieux gérer une équipe Le but est de donner aux étudiants un cadre théorique et des outils permettant d'identifier et de décrire les missions d'un manager et le mode de management d'une organisation.

Démarche pédagogique :
- Synthèses théoriques : puisqu'il s'agit d'un cours d'introduction au management, il est indispensable d'acquérir le vocabulaire et les concepts nécessaires pour donner du sens et prendre du recul par rapport aux situations d'entreprise.
- Mises en situation : Les situations de groupe proposées, analysées et discutées permettent de simuler dans des contextes spécifiques, les concepts théoriques du cours. Ces exercices devront favoriser les débats, les échanges de différents points de vue et développer un sens pratique chez les participants.

Plan :
1. Présentation du concept de management
2. Positionnement de quelques indicateurs de management : la motivation, le pouvoir ...
3. Styles de management
4. Exercices et les mises en situation

Pour la partie TPM, les objectifs sont :
- Présenter l'organisation typique d'une unité de production industrielle.
- Décrire 5 métiers techniques accessibles à de jeunes diplômés : ingénieur Process, Maintenance, Méthodes, Métrologie, Qualité.
- Décrire la démarche TPM, les méthodes et outils associés. Décrypter le jargon.
- Faire des liens avec les cours sur la Maîtrise Statistique des Procédés (MSP) et la Qualité. Montrer la cohérence entre ces démarches.
- Connaître les différents niveaux de déploiement possibles du TPM (des prémisses du TPM au TPM poussé) et être capable de diagnostiquer le niveau de son entreprise.
- Comprendre les attentes de l'employeur industriel en matière de TPM, connaître les principaux outils/méthodes pour y répondre. Être en mesure de proposer des voies d'amélioration adaptées à son entreprise.

Plan :
0- Introduction
1- Organisation de la Production Industrielle
2- Redistribution des responsabilités pour améliorer la performance de l'organisation
3- Le modèle de management TPM
3.1- Définition
3.2- TPM passe par l'approche processus de la Maintenance et du Process
3.3- TPM implique le transfert de nouvelles responsabilités à la Production
3.4 La démarche 5S, un premier pas vers le TPM
4. Conclusion

RQ : ces deux cours sont effectués par des intervenants extérieurs (une consultante (Agnès Grange) et un ingénieur de la société STMicroelectronics (Alain Deleporte)

In this course we will cover the notions of Management and Total Productive Maintenance (TPM) which is a management model that deeply affects the organization of industrial production.

For the Management part:
- Sensitize engineering students to the human aspects of the functioning of organizations
- Consider the management and organization of the company from a systemic perspective. Management will be addressed through the following subsystems: planning, organization, management and control.
- Introduce the acquisition of analytical and action tools to better manage a team The aim is to give students a theoretical framework and tools to identify and describe the missions of a manager and the management mode of an organization.

Pedagogical approach:
- Theoretical summaries: since this is an introductory course in management, it is essential to acquire the vocabulary and concepts necessary to give meaning and distance oneself from company situations.
- Situational exercises: The group situations proposed, analysed and discussed allow the theoretical concepts of the course to be simulated in specific contexts. These exercises should encourage debate, exchange of views and develop a practical sense among participants.

Outline:
1. Presentation of the management concept
2. Positioning of some management indicators: motivation, power...
3. Management styles
4. Exercises and scenarios

For the TPM part, the objectives are:
- Present the typical organization of a production unit industrial.
- Describe 5 technical professions accessible to young graduates: Process Engineer, Maintenance, Methods, Metrology, Quality.
- Describe the TPM approach, methods and associated tools. Decipher the jargon.
- Make links with the courses on Statistical Process Control (SPC) and Quality. Show consistency between these approaches.
- Know the different possible levels of TPM deployment (from TPM premises to advanced TPM) and be able to diagnose the level of your company.
- Understand the industrial employer's expectations in terms of MPT, know the main tools/methods to meet them. Be able to propose ways of improvement adapted to your company.

Outline :
0- Introduction
1- Industrial Production Organization
2- Redistribution of responsibilities to improve the organization's performance
3- The TPM management model
3.1- Definition
3.2- TPM passes through the process approach of Maintenance and Process
3.3- TPM implies the transfer of new responsibilities to Production
3.4 The 5S approach, a first step towards TPM
4. Conclusion

RQ: these two courses are conducted by external speakers (a consultant (Agnès Grange) and an engineer from STMicroelectronics(Alain Deleporte)

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Ce cours a pour objet d'aborder les concepts de base et d'appréhender des méthodes d'évaluation de l'innovation.
Contexte du module :
1.    Aujourd'hui l'innovation (création de valeur ajoutée répondant à un besoin) est considérée comme levier économique (tant d'un point de vue rentabilité que pérennité), mais elle est aussi considérée comme levier Sociétale (social et environnementale).
2.    L'innovation est complexe, mais elle suit un cap, un sens logique
3.    L'innovation est au croisement des sciences, elle va donc puiser des outils issus de multiples matières (techniques, gestion de projet, qualité, finance, économie, stratégie, « supply chain », ressources humaines,  etc.).
4.    L'innovation est ainsi multi sciences, multi métiers, multi dimensionnelles, elle s'applique à toutes entités publiques ou privées (tous secteurs, toutes tailles), mais elle requiert une vision globale, une prise de recul, une certaine curiosité (ouverture d'esprit), une démarche entrepreneuriale en sus de l'expertise scientifique.

En réponse à ce contexte l'objectif du module est :
-    D'expliquer Qu'est ce que l'innovation ?, Pourquoi ?, et Comment ?
-    De contextualiser (d'un point de vue innovation et prospective) la valeur ajoutée de l'expertise scientifique.
-    D'appliquer concrètement de nouveaux outils ou d'autres déjà enseignés par conséquent de rajouter du sens à  leur acquis pédagogiques en appliquant un cas concret de projet innovant.

Objectifs pédagogiques et compétences développées :
L'approche proposée dans ce module est basée dans un premier temps sur une vision globale et synthétique (simplexité) pour comprendre le processus complexe de l'innovation nécessaire aux entités privées et ou publiques (TPE/PME ETI, Laboratoires, ect.). Cette partie leur donnera la vision, un modèle, des outils incontournables nécessaires à toute démarche entrepreneuriale, ou intrapreneuriale.

Intervenant : Céline Roche Roussel, Grenoble École Management

Qu'est ce que l'innovation ?
-    Sondage sur l'innovation auprès des étudiants
1.    Qu'est ce qu'est l'Innovation ?
-    Les principales définitions. Mais ce n'est pas tout, l'innovation va au-delà de la simple « nouveauté »
-    L'innovation au croisement des sciences
-    Parlons - Anthropologie / Philosophie / Histoire / Neurosciences cognitives / Psychologie cognitives / Sociologie
2.    Caractéristiques :
-    Catégories : incrémentale, rupture, usage, frugale, technologique, architecturale, routine, radicale
-    Projet classique / projet innovant les différences
-    Pipeline de l'innovation
3.    Outils :
-    Côté Humain : charte / fiche talents (gestion des conflits) / Inclusions
-    Innovation :  5 P, Brainstorming, VUPC, 5W/2H, Pitch, Business Modèle

Pourquoi Innover ?
1.    Innovation : levier économique ?
-    Classement de la France
2.    Enjeux  de l'innovation :
-    Contraintes internes à entreprise
-    Contingences externes
-    Créer une vraie Valeur Ajoutée
3.    Outils :
-    Gestion de projet : Cahier des charges/ Pôles / GANTT / PPQQOQC / AMDEC
-    Enquête terrain
-    Entreprenariat : Consolidation du BMC
-    Stratégie : Écosystème / PESTEL / PORTER

Comment Innover ?
1.    Côté Humain :
-    Accepter et favoriser la sérendipité
-    Stimuler les intelligences multiples
-    Utiliser l'échec comme une force
-    Management approprié et moderne
2.    Gestion de projet :
-    Les 5 points fondamentaux de la gestion de projet 
-    Pipeline de l'innovation efficace en mode PDCA
3.    Finance :
-    Courbe de rentabilité
-    Différence entre projet classique et innovant (terme/risque/ROI ect.)
-    Caractéristiques d'un projet innovant
-    Stratégie : Brevet
4.    Outils :
-    Bench mark, Étude marche,
-    Budget prévisionnelle
-    Courbe de rentabilité (dépense/CA/Bénéfice/ROI)
-    Plan de communication 
-    Reporting  des parties prenantes

Financement de l'Innovation ?
-    Financement : Interne / Externe
-    Ecosystem : Open innovation
-    Outils : Business Canevas

The purpose of this course is to cover the basic concepts and methods of evaluating innovation.
Context of the module :
1.    Today, innovation (creation of added value in response to a need) is considered as an economic lever (both from a profitability and sustainability point of view), but it is also considered as a societal lever (social and environmental).
2.    Innovation is complex, but it follows a course, a logical direction
3.    Innovation is at the crossroads of science, so it will draw on tools from multiple disciplines (techniques, project management, quality, finance, economics, strategy, supply chain, human resources, etc....).
4.    Innovation is thus multi-scientific, multi-trade, multi-dimensional, it applies to all public or private entities (all sectors, all sizes), but it requires a global vision, a distance learning, a certain curiosity (openness of mind), an entrepreneurial approach in addition to scientific expertise.

In response to this context, the objective of the module is:
- Explain What is innovation?, Why?, and How?
- To contextualize (from an innovation and prospective point of view) the added value of scientific expertise.
- To concretely apply new tools or others already taught, therefore to add meaning to their learning outcomes by applying a concrete case of an innovative project.

Educational objectives and skills developed:
The approach proposed in this module is initially based on a global and synthetic vision (simplicity) to understand the complex process of innovation required by private and/or public entities (VSE/SME ETI, Laboratories, etc.). This part will give them the vision, a model, essential tools necessary for any entrepreneurial or intrapreneurial approach.

Speaker : Céline Roche Roussel, Grenoble Ecole Management

What is innovation?
-    Student Innovation Survey
1.    What is Innovation?
-    The main definitions. But that's not all,...... innovation goes beyond simple "novelty".
-    Innovation at the crossroads of science
-    Let's talk....Anthropology / Philosophy / History / Cognitive neuroscience / Cognitive psychology / Sociology
2.    Features :
-    Categories: incremental, break, use, frugal, technological, architectural, routine, radical
-    Classic project / innovative project differences
-    Innovation pipeline
3.    Tools:
-    Human side: charter / talent sheet (conflict management) / Inclusions
-    Innovation: 5 P, Brainstorming, VUPC, 5W/2H, Pitch, Business Model

Why Innovate?
1. Innovation: economic leverage?
- Ranking of France
2. Innovation challenges:
- Internal constraints within the company
- External Contingencies
- Create a real Added Value
3. Tools:
- Project management: Specifications / Poles / GANTT / PPQQOQC / AMDEC
- Field survey
- Entrepreneurship: Consolidation of the BMC
- Strategy: Ecosystem / PESTEL / PORTER

How to Innovate?
1.    Human side:
-    Accept and promote serendipity
-    Stimulate multiple intelligences
-    Using failure as a force
-    Appropriate and modern management
2.    Project management:
-    The 5 fundamental points of project management 
-    Pipeline for efficient innovation in PDCA mode
3.    Finance:
-    Profitability curve
-    Difference between classic and innovative projects (term/risk/ROI etc.)
-    Characteristics of an innovative project
-    Strategy: Patent
4.    Tools:
-    Benchmark, Study works,
-    Estimated budget
-    Profitability curve (expenditure/CA/Benefit/ROI)
-    Communication plan 
-    Stakeholder reporting

Financing Innovation?
-    Financing: Internal / External
-    Ecosystem: Open innovation
-    Tools: Business Canvas

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Aperçu des récents développements pour l'élaboration des matériaux de taille micro ou nanométrique et la maitrise de leurs propriétés physiques. Exemples d'applications.

1 Nano-biochimie
    1.1 Techniques de fonctionnalisation de surface  par des édifices moléculaires et /ou bio moléculaire sous forme de films nanométrique ou de nano-objets
    1.2 Modification des surfaces macroscopiques pour réaliser des dispositifs pour la bio électronique (biopuces, biocapteurs) et l'électronique moléculaire
    1.3 Des réalisations commerciales ou à l'échelle R&D seront présentée par un acteur industriel (Biomérieux, etc.)
2 Micro/nano magnétisme
    2.1 Miniaturisation des dispositifs massifs
    2.2 Exemples d'applications (moteurs, capteurs, échauffement,...)
    2.3 Nouveaux matériaux nano-structurés ou en couches minces
    2.4 Exemples d'applications (media magnétique, MRAM, etc.) présentés par la société CROCUS technology
    2.5 Nouvelles applications : électronique de spin (capteur magnéto résistifs, etc.)
3 Nanotubes de carbone
    3.1 Structure et propriétés physiques des nanotubes
    3.2 Les différentes techniques d'élaboration en R&D et en production industrielle (société Arkema, etc.)
    3.3 Exemples d'applications (écrans plats à émission de champ, source de rayon X, nano balance, transistors à effet de champ, autres applications en électronique, etc.)
4 Micro optique
    4.1 Matériaux pour le guidage et le contrôle de la lumière
    4.2 Généralisation à 2D et 3D
    4.3 Couplage à la lumière
    4.4 Exemples de dispositifs et moyens de fabrication (présentation par Teem Photonics, Tronics microsystems, ULIS, etc.)
    4.5 Cristaux photoniques : description, fabrication et exemples d'applications
    4.6 Microscopie optique,  microscopie con-focale, microscopie en champ proche
5 Nano-électronique
    5.1 Miniaturisation
des dispositifs mono-électronique, nanotechnologie, nano-structures
    5.2 Limites physiques et technologiques rencontrées dans les dispositifs de la microélectronique dans les années futures
    5.3 Effets quantiques et blocage de Coulomb

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L'objectif de ce cours est d'illustrer le module "ingénierie des micro et nano technologies" par des applications industrielles.
1.    Packaging : présentation générale et des étapes du process, avec notions sur le coût des équipements, la qualification et la fiabilité des composants, les moyens de caractérisation utilisés.
2.    Textiles intelligents : Le secteur des textiles avancés (textiles techniques, textiles intelligents) est en pleine révolution à l'ère de la digitalisation. Il développe actuellement les produits et services qui rentrent dans la catégorie du monde de l'internet des objets (IoT) et des objets portables connectés (wearables).

L'objectif de ce cours est de faire découvrir le monde textile, celui des textiles intelligents aux élèves de MAT5 POLYTECH, en leurs présentant les technologies textiles (productions de fibres, de tissus, de vêtements...) et les mutations en cours liées au mariage avec le monde de l'électronique.
Autant que possible, le lien avec le quotidien des élèves (science des matériaux, mais aussi interactions avec le matériau textile dans la vie de tous les jours) sera réalisé.

Deux applications industrielles sont illustrées :
1.    Le packaging par un ingénieur de la société MICROOLED (Cyrille Rossat)
-    A quoi sert le packaging du composant, les enjeux ?
-    Quels sont les risques encourus par les composants ?
-    Les étapes du packaging
       * Découpe
       * Collage
       * Câblage
-    Les différents types de boitiers
-    L'herméticité
2.    Les textiles intelligents par un ingénieur du pôle de compétitivité TECHTERA (Bruno Mougin)
-    Historique du secteur textile. Aspect territorial.
-    Définitions (textiles intelligents)
-    La chaîne de production textile (nourrie d?exemples principalement orientés sur les smart textiles)
       * Filage, filatures
       * Moulinage (retoridage, assemblage, guipage)
       * Tissage
       * Tricotage
       * Non-tissés
       * Ennoblissement (teinture, impression, traitements, laminage...)
       * Assemblage (confection, broderie, soudure...)
-    Focus sur le marché des smart textiles
       * Stratégie marketing
       * Compréhension du marché (chaine de valeur, drivers...)
-    L'innovation des textiles intelligents
       * Focus sur la notion d'usage (design thinking)
       * Les changements de paradigme (technologies, business)
       * Les verrous scientifiques et technologiques (fibres conductrices, connectiques, énergie)
-    Quelques exemples de développement en Europe dans les laboratoires
-    Quelques exemples de startup identifiées sur le secteur

The objective of this course is to illustrate the module "engineering of micro and nano technologies" with industrial applications.
1.    Packaging: general presentation and process steps, with notions on the cost of equipment, the qualification and reliability of components, the means of characterization used.
2.    Intelligent textiles: The advanced textiles sector (technical textiles, intelligent textiles) is undergoing a revolution in the era of digitalization. He is currently developing products and services that fall into the category of the Internet world of things (IoT) and connected portable objects (wearables).

The objective of this course is to introduce students to the world of textiles, that of intelligent textiles, by introducing them to textile technologies (production of fibres, fabrics, clothing...) and the ongoing changes linked to the marriage with the world of electronics.
As far as possible, the link with the students' daily lives (science of materials, but also interactions with textile materials in everyday life) will be made.

Two industrial applications are illustrated:
1.    Packaging by an engineer from MICROOLED (Cyrille Rossat)
-    What is the purpose of the component packaging, the stakes?
-    What are the risks to the components?
-    The steps of packaging
       * Cutting out
       * Gluing
       * Wiring
-    The different types of boxes
-    Hermeticity
2.    Intelligent textiles by an engineer from the TECHTERA competitiveness cluster (Bruno Mougin)
-    History of the textile sector. Territorial aspect.
-    Definitions (intelligent textiles)
-    The textile production chain (based on examples mainly focused on smart textiles)
       * Spinning, spinning, spinning
       * Moulding (retoridage, assembly, covering)
       * Weaving
       * Knitting
       * Non-woven fabrics
       * Finishing (dyeing, printing, treatments, lamination...)
       * Assembly (clothing, embroidery, welding...)
-    Focus on the smart textile market
       * Marketing strategy
       * Market understanding (value chain, drivers...)
-    Intelligent textile innovation
       * Focus on the notion of use (design thinking)
       * Paradigm shifts (technologies, business)
       * Scientific and technological barriers (conductive fibres, connectors, energy)
-    Some examples of development in Europe in laboratories
-    Some examples of startups identified in the sector

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Appréhender les matériaux fonctionnels de demain, les grandes familles, leur élaboration, leurs propriétés, les mécanismes en jeu et leurs applications potentielles ainsi que se sensibiliser à la veille technologique.

A) Polymères conducteurs, électrolytes
    1. Élaboration
    2. Propriétés
    3. Applications (cellules solaires, piles à combustibles) (Michel Duclos)

B) Matériaux magnétiques
    1. Faire découvrir une industrie métallurgique française, un des leaders mondiaux de sa spécialité (les alliages): son histoire, son implantation, ses outils industriels, ses problèmes technico-économiques y compris le re- et co-traitement des déchets, ses grandes familles de produits avec principales propriétés et applications). Dans cette partie la présentation n'est qu'un guide et je rajouté bcq de choses à l'oral.
    2. Métier de la R&D industrielle
    3. Rappels rapides de magnétisme pour faire le lien entre les enseignements antérieurs et la partie suivante
    4. Matériaux émergents et applications très variées: cette partie d'un potentiel d'au moins 8h est réduite selon les années à 1h-1h30 en fin d'intervention. J'essaie de faire passer et montrer la forte relation de compréhension nécessaire du lien entre le matériau et son application.
       4.1 matériaux nanocristallins FeCuNbSiB et application disjoncteurs différentiels et composants en électronique de puissance
       4.2 alliages Phytherm pour régulation de température/appli cuisson par induction
        4.3 alliages FeNi - dynamique d'aimantation/ appli en moteur horloger
        4.4 alliages de relai polarisé ou non / dynamique d'aimantation sur actionneur linéaire pour la sécurité (gaz, électricité)
       4.5 dynamique d'aimantation dans les alliages à haute saturation pour actionneur linéaire de type injecteur de carburant
        4.6 substrat hypertexturé de substrat de supraconducteur haut Tc pour énergie transportée par "supergrid"
        4.7 matériaux magnétocaloriques FeSiLa-X pour "froid magnétique"
Cours donné par Thierry Waeckerle (Imphy)

C) thermo-électriques
Ce cours intitulé "matériaux thermoélectriques" a d'abord pour but de discuter des principaux effets thermoélectriques. Afin de permettre aux étudiants de visualiser ces effets, des démonstrations basiques ont lieu en cours. Il s'agit ensuite de faire le lien entre ces effets thermoélectriques et les propriétés thermoélectriques des matériaux grâce à l'introduction de la figure de mérite ZT. Les caractéristiques des principaux matériaux thermoélectrique sont ensuite discutées lors d'un travail en petit groupe au cours duquel les étudiants doivent trouver quelles applications correspondent le mieux à quels matériaux. Après une courte restitution, les principaux dispositifs thermoélectriques existants ainsi que les marchés associés sont décrits.

Plan :
1. Introduction
2. Principaux concepts
1. Les trois effets thermoélectriques
2. Efficacité thermodynamique : La figure de mérite
3. Application aux matériaux TE « réels »
- Qu'est ce qu'un bon matériau TE ?
- Comment améliorer les propriétés TE des matériaux
-  Dispositifs thermoélectriques : quelques bases
-  A vous de jouer : Quelles applications pour quels types de matériaux ?
-  Synthèse sur les principales applications de la thermoélectricité
    * Composition, élaboration
    * Propriétés et mécanismes
    * Application à la conversion d'énergie
Cours donné par Dimitry Tainoff (UGA)

D) Récupération d'énergie
Cours donné par Alain Sylvestre

Understand the functional materials of tomorrow, the major families, their development, their properties, the mechanisms involved and their potential applications as well as become aware of technological watch.

A) Conductive polymers, electrolytes
    1. Development
    2. Properties
    3. Applications (solar cells, fuel cells) (Michel Duclos)

B) Magnetic materials
    1. To introduce a French metallurgical industry, one of the world leaders in its field (alloys): its history, its location, its industrial tools, its technical and economic problems including the re- and co-processing of waste, its major product families with main properties and applications). In this part the presentation is only a guide and I add a lot of things orally.
    2. Industrial R&D business
    3. Quick reminders of magnetism to make the link between the previous teachings and the next part
    4. Emerging materials and very varied applications: this part of a potential of at least 8 hours is reduced according to the years to 1-1h30 at the end of the intervention. I try to convey and show the strong understanding relationship necessary to understand the relationship between the material and its application.
        4.1 FeCuNbSiB nanocrystalline materials and application of differential circuit breakers and power electronics components
        4.2 Phytherm alloys for temperature regulation/ induction cooking
        4.3 FeNi alloys - magnetization dynamics/ applied in watch motor
        4.4 Polarized or non-polarized relay alloys/ magnetization dynamics on linear actuator for safety (gas, electricity)
        4.5 Magnetization dynamics in high saturation alloys for linear actuators such as fuel injectors
        4.6 Hypertextured substrate of high superconductor substrate Tc for "supergrid" transported energy
        4.7 FeSiLa-X magnetocatalytic materials for "magnetic cooling"
Course given by Thierry Waeckerle (Imphy)

C) thermoelectrics
This course, entitled "thermoelectric materials", is primarily intended to discuss the main thermoelectric effects. In order to allow students to visualize these effects, basic demonstrations take place in class. The next step is to link these thermoelectric effects to the thermoelectric properties of materials through the introduction of the ZT merit figure. The characteristics of the main thermoelectric materials are then discussed in a small group work in which students must find out which applications best match which materials. After a short presentation, the main existing thermoelectric devices and associated markets are described.

Outline :
1. Introduction
2 Main concepts
1. The three thermoelectric effects
2. Thermodynamic efficiency: the figure of merit
3. Application to "real" TE materials
- What is a good TE material?
- How to improve the TE properties of materials?
- Thermoelectric devices: some basics
- It's up to you: Which applications for which types of materials?
- Summary of the main applications of thermoelectricity
    * Composition, development
    * Properties and mechanisms
    * Application to energy conversion
Course given by Dimitry Tainoff (UGA) 

D) Energy recovery
Course given by Alain Sylvestre

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On propose dans ce cours d'aborder la problématique des matériaux pour l'automobile. Pour cela trois exemples sont donnés via 2 intervenants industriels.

This course proposes to address the issue of materials for the automotive industry. For this purpose, three examples are given via 2 industrial partners.

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Dans ce cours on abordera les matériaux ciment et béton (Initiation aux matériaux cimentaires : Fabrication et utilisation du ciment et des bétons). ce cours est effectué par des industriels.

Cours sur les ciments par des ingénieurs de la société LAFARGE
Partie 1 : Historique et fabrication du ciment (Alexander PISCH)
Partie 2 : Historique, fabrication et utilisation des bétons (Blandine ALBERT)
Partie 3 : (Matthieu Horgnies)

A - Réactivité de surface & fonctionnalisation des matériaux de construction (2h)
1.    Introduction
    - Quelques définitions
    - La teinte du béton
2.    Caractériser les surfaces de matériaux
    - Variabilité de la composition de surface
    - Caractérisation des interfaces et étude de l'adhésion
3.    Fonctionnaliser les matériaux de construction
    - Fonctions (super)-hydrophobes/hydrophiles
    - Ancrage des pigments en surface des bétons
    - Paramètres influençant la colonisation biologique
4.    Innover : vers de nouveaux matériaux et concepts
    - Dépollution de l'air par des bétons avec charbons actifs
    - Incorporation de granulats à base de matériaux recyclés
    - Dépôt de couches minces photovoltaïques
5.    Conclusions : bilan, verrous technologiques & perspectives

B - Quelques axes d'innovation dans les matériaux de construction (et exemples d'application pour les énergies renouvelables) (2h)
1.    Quelques axes d'innovation dans les matériaux de construction ( à base de ciment)
    - Réduire les coûts de construction
    - Améliorer l'efficacité énergétique
    - Réduire l'empreinte environnementale
    - Améliorer l'esthétique
    - Se préparer à la digitalisation du travail
    - Développer de nouvelles solutions dans l'énergie
2.    Exemple 1 : Étude d'un nouveau procédé d'intégration du photovoltaïque en façade des bâtiments
    - Introduction : développement urbain et énergie
    - Comparatif entre les principaux types de cellules PV
    - Le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV)
    - Description d'un nouveau système d'intégration du PV au béton 
    - Résumé des tests de caractérisation menés en laboratoire
    - 1ers essais d'industrialisation (vidéo)
3.    Exemple 2 : Étude d'un système de stockage de chaleur par voie thermochimique dans le bâtiment
    - Stockage pour résoudre le décalage saisonnier induit par les énergies renouvelables
    - Différents types de stockage d'énergie
    - État de l'art - Du ciment à l'ettringite
    - État de l'art - Stockage d'énergie à base d'ettringite
    - Modèles thermo-énergétiques : description du modèle du stockage
    - Simulation de l'évolution de la température du « béton d'ettringite » au cours des cycles
    - Conclusions et perspectives

This course will cover cement and concrete materials (Introduction to cementitious materials: Manufacture and use of cement and concrete). This course is given by industrial partners.

Cement courses by engineers from LAFARGE
Part 1: Cement History and Manufacturing (Alexander PISCH)
Part 2: History, manufacture and use of concrete (Blandine ALBERT)
Part 3: (Matthieu Horgnies)

A - Surface reactivity & functionalization of building materials (2h)
1.    Introduction
    - Some definitions
    - The colour of the concrete
2.    Characterize material surfaces
    - Variability of surface composition
    - Interface characterization and adhesion study
3.    Functionalize building materials
    - (Super)-hydrophobic/hydrophilic functions
    - Anchoring of pigments on the surface of concrete
    - Parameters influencing biological colonization
4.    Innovating: towards new materials and concepts
    - Air pollution control by concrete with activated carbon
    - Incorporation of aggregates based on recycled materials
    - Deposition of photovoltaic thin films
5.    Conclusions: assessment, technological bottlenecks & prospects

B - Some areas of innovation in building materials (and examples of applications for renewable energies) (2h)
1.    Some areas of innovation in building materials (cement-based)
    - Reduce construction costs
    - Improving energy efficiency
    - Reduce the environmental footprint
    - Improve aesthetics
    - Prepare for the digitalization of work
    - Developing new solutions in energy
2.    Example 1: Study of a new process for integrating photovoltaics into the facades of buildings
    - Introduction: Urban development and energy
    - Comparison between the main types of PV cells
    - Building Integrated Photovoltaics (BIPV)
    - Description of a new system for integrating PV into concrete 
    - Summary of characterization tests conducted in the laboratory
    - 1st industrialization tests (video)
3.    Example 2: Study of a thermochemical heat storage system in the building
    - Storage to solve the seasonal shift induced by renewable energies
    - Different types of energy storage
    - State of the art - From cement to ettringite
    - State of the art - Storage of ettringite-based energy
    - Thermo-energy models: description of the storage model
    - Simulation of the temperature evolution of "ettringite concrete" during the cycles
    - Conclusions and perspectives

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Ce cours vise à introduire une méthodologie rationnelle de sélection des matériaux et de leurs procédés d'élaboration en fonction des applications recherchées. Rappeler la démarche de l'analyse de la valeur et l'appliquer au choix des matériaux en utilisant notamment la méthode des indices de performance.

1 Introduction : variété et familles de matériaux
2 Rédaction de cahiers des charges fonctionnels
3 Fonctionnalité des matériaux
4 La méthode des indices de performance
5 La sélection des matériaux
    5.1 Méthodes de sélection multicritères
    5.2 Sélection multi-astreintes
    5.3 Méthodes d'intelligence artificielle
6 Utilisation et présentation des logiciels les plus courants - bases de données
    6.1 Présentation des logiciels
    6.2 Structure des bases de données

RQ : ce cours est effectué par un ingénieur de la société SCHNEIDER ELECTRIC (JM Maldjian)

This course aims to introduce a rational methodology for the selection of materials and their elaboration processes according to the applications sought. Recall the value analysis approach and apply it to the choice of materials, using in particular the performance index method.

1 Introduction: variety and families of materials
2 Writing of functional specifications
3 Functionality of materials
4 The performance index method
5 Material selection
    5.1 Multi-criteria selection methods
    5.2 Multi-asterintes selection
    5.3 Artificial intelligence methods
6 Use and presentation of the most common software  databases
    6.1 Software presentation
    6.2 Database structure

RQ: this course is conducted by a engineer of SCHNEIDER ELECTRIC (JM Maldjian)

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Découvrir les familles et particularités des composites :

Partie 1 : Composites à Matrices Organiques:Présentation des grandes familles de composites à Matrices Polymères. Fabrication des renforts fibres (carbone, SiO2).

Intervenant P. MOIREAU(OWENSCORNING)
A - Élaboration des composites à matrices organiques
B - Élaboration des fibres de verres, fibres de renforts

Partie 2 : Composites à Matrices Inorganiques : Matrices Céramiques, matrices métalliques.

Intervenants : C. DARIE (Polytech Grenoble) et JM CHAIX (SIMAP)
A - Élaboration des composites à matrices inorganiques
    - Introduction : définitions et applications
    - Composites fibreux à Matrices Céramiques (CMC)   
    - Composites à Matrice Métallique (CMM)
B - Microstructures et propriétés de transport dans les matériaux
    - Exemples
    - Percolation et propriétés
    - Exploiter les relations microstructure-propriétés pour concevoir des matériaux
     * « Matériaux sur mesure »
     * « Materials by design »
     * « Multimatériaux architecturés »

Discover the families and particularities of composites:

Part 1: Composites with Organic Matrices: Presentation of the major families of Polymer Matrix composites. Manufacture of reinforcements fibers (carbon, SiO2).

P. MOIREAU (OWENSCORNING)
A - Elaboration of Organic or Polymeric Matrix Composites
B - Elaboration of fiber glass, carbon etc?

Part 2: Inorganic Matrix Composites: Ceramic matrices, metallic matrices.

C. DARIE (Polytech Grenoble) et JM CHAIX (SIMAP)
A - Elaboration of Inorganic Composites
    - Ceramics Matrix Composites
    - Metallic Matrix Composites
B - Microstructure and transport properties
    - Percolation and conduction : models and theory
    - Microstructure-properties relationships: design of new materials

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Introduction aux biomatériaux : différentes interventions de chercheurs experts du domaine sur des applications précises des biomatériaux.

1ère Partie : Intervenant R. AUZELY (CERMAV)
Introduction
Les biomatériaux polymères :
Biopolymères sensibles au pH , Biopolymères thermo sensibles

2ème partie : Intervenant : J. BRAS (PAGORA)
Le bois : un matériau innovant
Les matériaux biosourcés

3ème partie : Intervenant : A. GOURRIER (LyPHY)
Le biomimétisme et la bioinspiration pour le design de nouveaux matériaux

4ème partie : Intervenant : L. GREMILLARD (MATEIS)
Les biocéramiques

Introduction to biomaterials: different interventions of researchers experts in the field on specific applications of biomaterials.

Part I : R. AUZELY (CERMAV)
Introduction
Polymeric biomaterials
Properties of pH sensitive polymers
Properties of Heat sensitive Biopolymers

Part II : J. BRAS (PAGORA)
Wood as an engineering material
Bio sourcing materials

Part III : A. GOURRIER (LyPHY)
Biomimetism and bioinspiration as tools for the design of innovative materials and systems

Part IV : L. GREMILLARD (MATEIS)
Ceramics Biomaterials

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Intervenante : Valérie Nassiet (ENI de Tarbe)

L'objectif central est de savoir choisir un couple Adhérent/Adhésif pour un cahier des charges donné en s'appuyant sur la triptyque Matériaux/Dimensionnement de l'assemblage collé/Mise en œuvre.
- Positionner l'assemblage par collage dans le domaine des assemblages permanents
- Culturelle générale sur le collage
- Étudier les différentes propriétés de surface des matériaux influençant la qualité d'un collage
- Procédés de collage :étape, relation entre les paramètres du procédé et les propriétés matériaux (colles et substrats)
- Durabilité des assemblages collés

Plan :
- Les différents types d'assemblages (rivetage, boulonnage,...)
- Historique du collage
- L'assemblage par collage (Avantages, inconvénients)
- Adhésion /adhérence (définitions)
- Les théories et les modèles de l'Adhésion
- Adhésifs
- Êta

Speaker : Valérie Nassiet (ENI de Tarbe)

The main objective is to know how to choose an Adherent/Adhesive couple for a given specification based on the triptych Materials/Dimensioning of the glued assembly/Implementation.
- Positioning the glued assembly in the field of permanent assemblies
- General cultural on collage
- Study the different surface properties of materials that influence the quality of a bond
- Bonding processes: step, relationship between process parameters and material properties (adhesives and substrates)
- Durability of glued assemblies

Outline:
- The different types of assemblies (riveting, bolting,...)
- Bonding history
- Gluing assembly (Advantages, disadvantages)
- Membership / adherence (definitions)
- Theories and models of Membership
- Adhesives
- Bonding steps (adhesive conservatio

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Le stage d'année 5 est un stage long d'une durée de 22 semaines. Il est un élément clef de la formation de l'élève-ingénieur qui lui permet d'acquérir une première expérience professionnelle au cours de laquelle il appréhendera plusieurs aspects du métier d'ingénieur dont la maitrise du contenu scientifique et technique, la prise en compte du contexte humain, l'appropriation du positionnement du projet au sein de l'entreprise, la force de proposition et la capacité de négociation. Le stage donne lieu à un rapport et une soutenance

Contact pour les stages du département Matériaux de Polytech Grenoble :
Année 4 et 5 : Eric Beaugnon, Professeur
email : eric.beaugnon@univ-grenoble-alpes.fr
 

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Répondre à un besoin concret défini par une entreprise ou un laboratoire en équipe de 3 à 4 étudiants pendant une durée de 2 mois de fin janvier à fin mars (soit 200h).

Les sujets sont proposés par des entreprises ou des laboratoires pour répondre à leur besoin dans:
- la réalisation d'un cahier des charges
- une étude bibliographique
- la participation à une étude de cas
- la mise en place d'essais
- le développement d'une solution, d'une maquette ou d'un prototype dans les domaines des matériaux.

Les étudiants doivent rédiger un résumé en anglais, un rapport en français et présenter leurs résultats lors d'une soutenance en anglais.

To meet a concrete need defined by a company or a laboratory in a team of 3 to 4 students for a period of 2 months from the end of January to the end of March (200 hours).

The topics are proposed by companies or laboratories to meet their needs in:
- the production of specifications
- a bibliographical study
- participation in a case study
- the implementation of tests
- the development of a solution, model or prototype in the field of materials

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Ce cours a donc pour objectif de définir les différents types de vieillissement des matériaux organiques, les modes de stabilisation et d'aborder le problème du recyclage des polymères.

1ère partie: vieillissement des matériaux polymères
1 - Position du problème
2 - Les différents facteurs d'agression
3 - Stabilisation des polymères
4 - Méthodes d'étude du vieillissement des matériaux polymères

2ème partie: Recyclage des matériaux polymères
1 - Introduction
2 - Recyclage chimique
3 - Valorisation matière première
4 - Incinération
5 - Biodégradation

The objective of this course is to define the different types of ageing of organic materials, stabilisation methods and to address the problem of polymer recycling.

Part 1: Aging of polymer materials
1 - Introduction
2 - The different aggression factors
3 - Polymer stabilization
4 - Methods for studying the ageing of polymer material

Part 2: Recycling of polymer materials
1 - Introduction
2 - Chemical recycling
3 - Recycling as raw material
4 - Incineration
5 - Biodegradation

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Connaître et maîtriser les mécanismes gouvernant la durée de vie et la rupture des matériaux inorganiques en sollicitation extrêmes ou complexes.

1 Fatigue des Métaux & alliages
    1.1 Les sollicitations en fatigue
    1.2 Amorçage des fissures et fatigue olygocyclique
    1.3 Propagation des fissures en fatigue
    1.4 Effet de l'environnement et de la température
    1.5 Rupture en fatigue
2 Les mécanismes et les lois phénoménologiques
    2.1 Les courbes de fluage ; effet de la contrainte et de la température
    2.2    Les micro-mécanismes de déformation de fluage : glissement et montée des dislocations, diffusion en volume, aux joints de grain, réaction d'interface, glissement aux joints de grains
    2.3 Lois de fluage
    2.4 Évolutions micro-structurales associées aux déformations à haute température
    2.5 Cartes de fluage
    2.6 Superplasticité
3 Rupture et durée de vie en fluage
    3.1 Cavitation, fissuration et rupture
    3.2 Durée de vie : approche pratique
    3.3 Interaction fatigue-fluage
4 Présentation de cas pratiques de fluage
    4.1 Les aubes de turbines des réacteurs d'avion
    4.2 le fluage dans les matériaux du nucléaire

Ce cours est illustré à la fin par un intervenant de la société AREVA et un intervenant industriel de chez AUBERT&DUVAL.

Understanding the mechanisms responsible for the creep and fatigue life of inorganic materials under severe conditions.

1 Fatigue of Metals and Alloys
    1.1 Fatigue loadings
    1.2 Crack nucleation and Low Cycle Fatigue
    1.3 Crack Propagation
    1.4 Impact of conditions : temperature, atmosphere
    1.5 Fatigue failure
2 Elementary Mechanisms
    2.1 Creepdiagram: effect of stress and effect of temperature
    2.2    Creep micro-mechanisms : disclocation glide, disclotation climb, lattice diffusion, grain boundary diffusion, grain boundary sliding
    2.3 Creep laws
    2.4 Microstructural evolutions under creep
    2.5 Creep maps
    2.6 Superplasticity
3 Creep life
    3.1 Cavitation, cracking et failure
    3.2 Empirical approaches
    3.3 Fatigue-Creep interaction
4 Case study
    4.1 Turbine blade for aircraft
    4.2 Creep of Zr-alloys:application to nuclear energy

This course is illustrated by two conferences given by engineers from AREVA and AUBERT&DUVAL.

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Les exemples d'utilisation des plasmas froids dans l'industrie sont nombreux. Aussi, l'objectif de ce cours est double : d'une part faire comprendre ce qu'est un plasma et d'autre part apprendre à utiliser voire à améliorer un procédé plasma industriel. Pour cela, nous définirons les principales notions intervenant en physique des plasmas, puis nous présenterons les différents types de réacteurs utilisés dans l'industrie ou la recherche. Enfin, suite à l'étude de l'interaction plasma/surface, nous donnerons des exemples de procédés assistés par plasma.

1 Définition des plasmas
    1.1 Principales grandeurs d'un plasma
    1.2 Les différents plasmas
    1.3 Phénomènes de transport des espèces dans un plasma confiné dans une enceinte
    1.4 Rappel sur les sections efficaces de collision
2 Les sources plasmas
    2.1 Décharges continues
    2.2 Décharges RF capacitives et inductives
    2.3 Décharges microondes
3 Exemples d'applications
    3.1 Plasmas pour la dépollution
    3.2 Écrans plats
    3.3 Stérilisation plasma
    3.4 Traitement de polymères
    3.5 Traitement de textiles
4 Interaction Plasma/surface
    4.1 Mécanismes réactionnels
    4.2 Procédés de dépôt 1 : PVD - application au revêtement (intervention d'un industriel)
    4.3 Procédés de dépôt 2 : PECVD
    4.4 Gravure plasma - application à la microélectronique (intervention d'un industriel)
5 Quelques techniques de caractérisation des plasmas
    5.1 La spectroscopie d'émission optique
    5.2 La sonde de Langmuir
    5.3 La spectrométrie de masse
RQ: Chaque année 2 à 3 intervenants du monde industriel viennent illustrer ce cours. Exemple 2013/2014 : Un intervenant de l'IFTH pour illustrer le traitement des textiles par plasma (2h) et un intervenant la société STMicroelectronics pour illustrer le choix d'un équipement de gravure plasma 300 mm (3h).

With this lecture cold plasmas used in industry will be presented from definition to application: material processing, surface cleaning, light emission, medical...

1. Cold plasma definitions
2. Cold plasma discharges and ignition
3. Deposition
4. Etching
5. Other applications like medical or light emission

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