Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
La métallurgie est présente dans notre quotidien de manière tellement banalisée que l'on ne s'émerveille pas des prouesses, en termes de maîtrise des matériaux, que recèle toute la technologie qui nous entoure, de la simple boîte métallique boisson à l’ordinateur portable et ses circuits électriques de taille submicronique, en passant par la centrale nucléaire et ses kilomètres de gaines en alliages. L’industrie métallurgique est ainsi définitivement en prise directe avec le développement des sciences, les deux participant pleinement à la marche de notre économie, sur la base de partenariats et de collaborations. Ces méthodes sont de plus en plus ancrées dans la stratégie des entreprises. Le large éventail des domaines où la métallurgie joue un rôle central est exposé. Les orientations de recherche y sont vitales si l'on veut conserver les atouts d'un leadership technologique.
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Metallurgy is so abundantly present in our everyday life that we do not wonder at its prowess in terms of material mastery of the technology that surrounds us, from the simple metal can to the laptop and its submicronic electronic circuits and including the nuclear plant and its kilometres of alloy sheath. The metallurgic industry is thus closely linked to the development of science and they both contribute to the sound functioning of our economy on the basis of partnerships and collaborations. these methods are increasingly grounded into the strategies of companies. This article presents the broad scope of domains in which metallurgy plays an essential role. Research directions are crucial if we wish to retain the assets of a technological leadership.
Auteur(s)
-
André PINEAU : Membre de l'Académie des technologies - Professeur à l'École nationale supérieure des mines de Paris
-
Yves QUERÉ : Membre de l'Académie des sciences - Professeur émérite à l'École polytechnique
INTRODUCTION
Dans ce dossier, nous ouvrons le large éventail des domaines où la Métallurgie joue un rôle central et montrons en quoi les orientations de recherche sont vitales si l'on veut conserver par devers soi les atouts d'un leadership technologique.
Les divers cas traités ont été regroupés par grands domaines d'activités sans considération des importances socio-économiques relatives.
Ce dossier est extrait du document « La métallurgie-Science et Ingénierie » d'André PINEAU et d'Yves QUERÉ (EDP Sciences 2011)
http://livres.edpsciences.org/ouvrage.php?ISBN978-2-7598-0538-9.
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Emballage10. Biomatériaux métalliques
On appelle biomatériaux « des matériaux non vivants utilisés dans un dispositif médical destiné à interagir avec les systèmes biologiques ». En contact avec la matière vivante (implants...), ils mettent en jeu la biocompatibilité et la bio-activité. Ce sont souvent des céramiques, des polymères, des matériaux d'origine naturelle mais nous n'évoquerons ici que le cas des métaux et alliages.
Parmi ces derniers, les plus utilisés actuellement sont :
-
les aciers inoxydables 316L pour les stents, les vis et plaques de fixation, les valves... ;
-
les alliages de titane (prothèses de hanche, vis, implants dentaires) présentant une excellente résistance à la corrosion, une faible densité, une bonne biocompatibilité (l'os adhère facilement au titane) mais une faible résistance à l'abrasion ;
-
les alliages à mémoire de forme type nitinol, Ti-55 % Ni (stents, odontologie...) ;
-
les alliages cobalt-chrome (odontologie, prothèses de hanche et de genou, valves cardiaques) présentant une grande résistance à l'usure.
Mais nombre de problèmes subsistent en particulier l'émission dans l'organisme d'ions métalliques (nickel, cobalt) classés cancérigènes, ou la création de débris par frottement.
Il convient donc :
-
de mettre au point de nouveaux alliages sans nickel ni cobalt, résistants à la corrosion et ayant de bonnes propriétés mécaniques (par exemple des aciers austénitiques sans nickel) ;
-
d'étudier des revêtements polymères ou céramiques – par exemple carbure de silicium, oxyde ou nitrure de titane, zircone, carbone pyrolytique... – conférant à l'alliage une bonne résistance à l'usure et à la corrosion et permettant de limiter les frottements.
Nombre d'alliages sont actuellement étudiés : alliages de cobalt pour l'arthroplastie du genou, alliages de titane de faibles modules d'Young pour leur biocompatibilité mécanique avec les os...
Tout progrès en ce domaine suppose une multidisciplinarité associant métallurgistes, céramistes, polyméristes, biologistes, stomatologues, chirurgiens... C'est ainsi que de nouveaux biomatériaux seront mis au point, pour atteindre des durées de vie supérieures, diminuer les risques post-opératoires, améliorer le confort des patients...
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Biomatériaux métalliques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PINEAU (A.), QUERÉ (Y.) - La métallurgie – Science et ingénierie. - EDP Sciences (2011).
-
(2) - CHINESTA (F.), CUETO (C.) - Advances in material forming : Esaform 10 Years on. - Springer Edition.
-
(3) - Service des études et des statistiques industrielles - Les enquêtes annuelles de branche. - Résultats (2007).
-
(4) - CARREAU (V.) - * - Thèse INPG (2008).
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ANNEXES
Projets ULSAB, ULSAC, ULSAS http://autosteel.org
Projet ULCOS http://www.ulcos.org
HAUT DE PAGE
UIMM Union des industries et des métiers de la métallurgie http://www.uimm.fr
CTICM Centre technique de la construction mécanique http://cticm.com
Mecamat association française de mécanique des matériaux https://www.mecamat.asso.fr/
ESAFORM European Scientific Association for Material Forming https://esaform.org/
DYMAT European association for the promotion of research into the dynamic behaviour of materials and its applications http://dymat.org
Centres de recherches industriels http://www.industrie.gouv.fr/enjeux/so_mate.htm
RWTH Rheinish-Westfälische Technische Hochschule Université technique de Rhénanie-Westphalie http://www.rwth-aachen.de
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