Parcours Matériaux et Contrôles Physico-Chimiques (MCPC)
Le parcours Matériaux et Contrôles Physico-Chimiques (MCPC) du BUT Mesures Physiques a pour objectif de former des techniciens supérieurs experts dans la mesure des propriétés des matériaux (métaux, alliages, polymères…) et en analyse chimique. Ces techniciens polyvalents réalisent et exploitent des mesures qui font appel à un large spectre de connaissances dans les domaines de la physique, de la spectroscopie, de la mécanique, des couches minces, de la photonique.
Les diplômés peuvent poursuivre leurs études ou s’insérer professionnellement en production, en maintenance ou en recherche et développement. Les emplois se situent dans l'automobile, l'aéronautique, l'industrie spatiale, l'optique, la chimie, le secteur biomédical...
Le choix du parcours se fait à partir de la deuxième année de BUT et la spécialisation est croissante. Les compétences acquises dans le parcours peuvent être renforcées à travers les stages de deuxième et troisième année ou les missions d’alternance dans les mêmes domaines.
Enseignements du parcours MCPC de deuxième année
En deuxième année, 64h de parcours viennent compléter les 581h de tronc commun. La description des modules du parcours Matériaux et Contrôles Physico-Chimiques de BUT2 est donnée ci-dessous.
Résistance des matériaux
De nombreuses structures mécaniques sont des poutres en traction-flexion. L'objectif est de comprendre ces situations pour être capable de les utiliser dans des dispositifs, de choisir le bon matériau, ou de contrôler les structures en service
Techniques spectroscopiques
L'objectif est d'acquérir les bases des méthodes d'étalonnage classiques de dosage d'un composé dans un échantillon. Il s'agit également de présenter les techniques spectroscopiques principales utilisant les ondes électromagnétiques entre 200 et 800nm à des fins d'analyse chimique, tout en ayant un regard sur le fonctionnement de l'instrument.
Alliages métalliques
Pour ce module il s'agit d'approfondir les connaissances acquises en première année sur la microstructure des matériaux. Un intérêt particulier sera porté aux aciers et à leurs traitements thermiques.
Chimie avancée
Ce module permet d'initier les étudiants à la nomenclature des composés chimiques organiques ainsi qu'aux principes qui expliquent la réactivité de ces espèces. D'un point de vue pratique, il s'agit d'illustrer sur des cas écoles des situations que rencontre le chimiste de synthèse au laboratoire (mélange de composés réactifs, extraction du produit désiré, purification, quantifications). Cette introduction doit permettre à un(e) étudiant(e) de pouvoir échanger avec un spécialiste du domaine et de comprendre les enjeux de la chimie de synthèse.
Enseignements du parcours MCPC de troisième année
En troisième année, la majorité des enseignements correspondent au parcours choisi par les étudiants. On compte ainsi 270h de parcours et 185h de tronc commun. La description des modules du parcours Matériaux et Contrôles Physico-Chimiques de BUT3 est donnée ci-dessous.
Méthodologie et instrumentation pour l'analyse physico-chimique et la caractérisation des matériaux
Ce module est divisé en deux sous-modules.
- Méthodologie et instrumentation pour l'analyse physico-chimique
Ce sous-module est construit comme un prolongement des modules de techniques spectroscopiques de BUT2 S3 et d’analyses chromatographiques de BUT2 S4. Du point de vue théorique, l’accent est mis sur les fonctions chimiques des molécules, leurs propriétés physicochimiques qui sont autant de paramètres à prendre en compte dans leur analyse quantitative. Une ouverture vers la spectroscopie infrarouge est proposée. D’un point de vue pratique, les situations se rapprochent plus de cas réels où les méthodes d’étalonnage et/ ou les méthodes de détection choisies montrent parfois leurs limites.
- Extensométrie
L’extensométrie est la mesure des déformations d'une structure mécanique pour déterminer les risques d'endommagement ou simplement caractériser finement le comportement mécanique des matériaux. En renforcement du module de "Propriétés des Matériaux" (BUT1) et "Matériaux et Résistance des Matériaux" (BUT2).
Etude de matériaux avancés
Ce module est divisé en deux sous-modules.
- Caractérisation des matériaux
La nature des éléments chimiques qui constituent la matière et l'organisation spatiale des atomes influent sur les caractéristiques des matériaux. Dans ce module, nous employons différentes techniques d'imagerie ou de caractérisation des matériaux : analyse structurelle à l'aide de la diffraction par rayons X, analyse chimique par fluorescence X, observation de surface par microscopie électronique à balayage...
- Couches minces
Ce sous-module aborde l'élaboration des couches minces par différentes techniques. Ces couches minces, dont l'épaisseur varie de quelques couches atomiques à quelques micromètres sont largement utilisées dans les composants électroniques (photovoltaïque, portable...), pour la protection des objets, pour modifier les propriétés optiques (anti-reflet), .... L'enseignement fait une large part à l'expérimentation et aux développements des compétences métiers.
Polymères et composites
Ce module est consacré à une classe particulière de matériaux que sont les polymères, plus connus sous le nom de plastiques. Les grandes familles de polymères seront présentées en faisant le lien avec leurs structures moléculaires et leur éventuel état cristallin. Les principales propriétés physiques et mécaniques des polymères ainsi que les techniques de caractérisation correspondantes seront présentées. Une partie du module sera également consacrée à l’étude de matériaux composites à base d’une matrice polymère en mettant l’accent sur leurs propriétés mécaniques spécifiques.
Contrôle de produits industriels
Dans ce module, nous présenterons les méthodes de caractérisations des matériaux : essais destructifs et non destructifs (radiographie, ultrasons, diffraction des rayons X, Microscopie Électronique à Balayage ...). Il peut s'agir de contrôle qualité ou d'une vérification aléatoire de la composition d'un échantillon.
Photonique avancée
Suivant leur nature, les matériaux ont différents comportements vis-à-vis de la lumière. Une propriété appelée la polarisation des ondes électromagnétiques permet de compléter la description ondulatoire de la lumière (principalement étudiée en BUT2) et caractériser l’effet du matériau. L’accent est mis sur les nombreuses applications associées : microscopie en lumière polarisée, mesures d’épaisseur et d’indice de matériaux, modulateurs optiques, capteurs d'intérêt biologique ou environnemental, visualisation de contraintes, ...
Chimie avancée
Ce module permet d’initier les étudiants à la nomenclature des composés chimiques organiques ainsi qu’aux principes qui expliquent la réactivité de ces espèces. D’un point de vue pratique, il s’agit d’illustrer sur des cas écoles des situations que rencontre le chimiste de synthèse au laboratoire (mélange de composés réactifs, extraction du produit désiré, purification, quantifications). Cette introduction doit permettre à un.e étudiant.e de pouvoir échanger avec un spécialiste du domaine et de comprendre les enjeux de la chimie de synthèse.