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TECHNO-HABILIS Technologie collège 6ème L’Homme invente l’ou l... Les matériaux TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW V. 1.0 Téléchargeable ici Ce document est Copyleft Pour l’ensemble du document Présentation Les métaux Les métaux, les alliages Les céramiques Les organiques Les plastiques Lexique TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW TECHNO-HABILIS Les matériaux Présenta on des matériaux... Un matériau désigne toute ma ère u lisée pour réaliser un objet au sens large. Il existe quatre grandes familles comme : ‐ Les métaux ; ‐ Les céramiques ; ‐ Les organiques ; ‐ les plas ques. Les métaux TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW Les céramiques Les organiques Les plas ques S TECHNO-HABILIS Les matériaux Les métaux... Le fer, l’aluminium, le cuivre, le bronze, le laiton, le zamac, etc... PLOMB Le plomb ‐ rela vement abondant dans la croûte ter‐ restre ‐ est l'un des métaux les plus anciennement connus et travaillés. On en a trouvé dans des pigments recouvrant des tombes ou dépouilles préhistoriques (40 000 ans avant J.‐C.), mais aussi des objets. En dépit de sa haute toxicité, et grâce probablement à sa facilité d'extrac on, à sa grande malléabilité et à son bas point de fusion. Fragments purs (à plus de 99,97 %) de fer, raffinés par électrolyse, à côté d’un cube d’1 cm³ de fer de haute pureté (99,9999 %). Galène (forme naturelle cristallisée du sulfure de plomb). FER ETAIN Il est extrait essen ellement d'un minéral appelé cassitérite où il se trouve sous forme d'oxyde SnO2. Il est connu depuis l'an quité où il servait pour protéger la vaisselle de l'oxyda on et pour préparer le bronze. Il est toujours u lisé pour cet usage et pour la soudure. Cet élément est peu toxique. Minerai d’étain et vaisselle en étain. TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW C'est le métal et le matériau ferromagné que le plus courant dans la vie quo dienne, sous forme pure ou d'alliages. Le fer pur est un métal de transi‐ on duc le, mais l'adjonc on de très faibles quan tés d'éléments d'addi‐ ons modifie considérablement ses propriétés mécaniques. Allié au carbone et avec d'autres éléments d'addi ons il forme les aciers, dont la sensibilité aux traitements thermomécaniques permet de diversifier encore plus les propriétés du matériau. Autres métaux : aluminium, argent, mercure, nickel, or, pla ne, tane, zinc... Sources : Wikipédia S TECHNO-HABILIS Les matériaux Les métaux, les alliages... Les alliages comme le bronze, le laiton, le zamac, etc... Taille crayon en zamac. ZAMAC Le zamak est un alliage de zinc, d'aluminium et de magnésium et parfois de cuivre. Son nom est un acronyme des noms allemands des métaux qui le composent : Zink (zinc),Aluminium, Magnesium (magnésium) et Kupfer (cuivre). En français on écrit zamac (puisque Kupfer se traduit par Cuivre). Les propor ons moyennes pour la réalisa on de l'alliage sont 95 % de zinc, 4 % d'aluminium, 1 % de cuivre et environ 0,03 % de magnésium. Son point de fusion est à environ400 °C. C'est un alliage facile à travailler, il est idéal pour le moulage sous pression car il a une très bonne fluidité. Il est plus résistant que la plupart des plas ques, mais moins que les alliages ferreux. Il est u lisé dans l'automobile, la pe te construc on mécanique ainsi que la ferronnerie d'intérieur (ensemble de poignée de porte). Dans l'industrie du jouet (chenilles de tanks de Solido/Verem) et de la bibeloterie, il a été très largement employé mais a été souvent remplacé par le plas que. Sources : Wikipédia LAITON TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW Le bronze est le nom générique des alliages de cuivre et d'étain. Le terme airain désigne aussi le bronze en poésie et dans les textes li éraires, ainsi qu'en campanologie, où il désigne l’alliage u lisé pour la fonderie des cloches. Leurs caractéris ques principales sont une bonne résis‐ tance à l'usure, une résistance moyenne à la corrosion et une bonne conduc vité électrique. On les u lise souvent comme matériau de fro ement en face de l'acier. La corrosion des pièces en bronze est Dagues en bronze en forme de violon. une entrave à leur usage dans le secteur de la marine et de l'industrie navale. BRONZE Ces alliages ont été pour la première fois u lisés pen‐ dant la période justement appelée « âge du bronze », pour fabriquer des ou ls, des armes, des instruments de musique et des armures plus robustes et résistants que leurs prédécesseurs en cuivre ou en pierre. Gabarits en laiton u lisés pour la fabrica on de cloches. Les laitons sont des alliages composés essen ellement de cuivre et de zinc, aux propor ons variables. Selon les propriétés vi‐ sées ils peuvent contenir d'autres éléments d'addi ons comme le plomb, l'étain, le nickel, le chrome et le magnésium. Ce sont des alliages amagné ques. La corrosion atmosphérique fait apparaître à la surface du laiton une couche appelée vert‐de‐gris. Les laitons sont parfois improprement appelés cuivre jaune. Selon leurs composi ons, ils peuvent être appelés : tombac, archal, bronze floren n (ou bronze véni en), similor ou pinchbeck. Par exemple, le bronze floren n (ou bronze véni en) est composé de 85 % de cuivre et 15 % de zinc. S TECHNO-HABILIS Les matériaux Les céramiques... Le verre, la porcelaine, le cristal, le pyrex, etc... La céramique fut le premier « art du feu » à apparaître, bien avant la métallurgie et le travail du verre. Bouteille en verre u lisée pour le vin. VERRE Le verre est un matériau ou un al‐ liage dur, fragile (cassant) et transparent à la lumière visible. Le plus souvent, le verre est cons tué d’oxyde de silicium (silice SiO2, le cons tuant principal du sable) et de fondants. Du point de vue physique, le verre est un ma‐ tériau amorphe (c’est‐à‐dire non cristallin), En dessous de sa température de transi on, qui est très élevée, le verre se présente à l’état vitreux. Aujourd'hui, un grand nombre de solides amorphes sont regroupés sous le nom de verre. Ainsi, on fabrique non seule‐ ment des verres minéraux, mais aussi des verres organiques et même des verres métalliques. Bracelet en perles de verre, nécropole de Prosnes (Marne) culture de La Tène, Ve siècle avant notre ère. TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW Le sol d'une allée en briques. BRIQUE La brique est un parallélépipède rectangle, de terre argileuse crue et séchée au soleil ou cuite au four, u lisé comme matériau de construc on. L'argile est souvent mêlée de sable. La brique pleine peut être laissée appa‐ rente, ou être employée comme matériau de parement, tandis que la brique creuse, qui présente l'avantage d'être plus légère et plus isolante, est généralement enduite. Sources : Wikipédia PORCELAINE La porcelaine est une céramique fine et tran‐ slucide produite à par r du kaolin par cuisson à plus de 1 200 °C. Elle est majoritairement u li‐ sée dans les arts de la table. Les techniques de fabrica on de la porcelaine a eignent leur perfec on en Chine au XIIe siècle, et à Limoges, en France, au XIXe siècle. La porcelaine est caractérisée par sa finesse et sa transparence après cuisson. Autres céramiques : cristal, pyrex... S TECHNO-HABILIS Les matériaux Les organiques... Le bois, le papier, le cuir, le coton, la laine, etc... TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW Sources : orange.fr S TECHNO-HABILIS Les matériaux Les plas ques... Le caoutchouc, le PVC, le polystyrène, le polyester, le plexiglass, etc... TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW Sources : orange.fr S TECHNO-HABILIS Les matériaux Les matériaux... Lexique TECHNO‐HABILIS 2014 TK5MW S