Find Peoble or units | Site plan | Key word search | Conditions(*) this link leads to a section in french.
Ph.D. in Metallurgical Engineering
Oumarou Savadogo Co-ordinator, Graduate Studies in Metallurgical Engineering, and Professor in the Department of Chemical Engineering
(514) 340-4725, oumarou.savadogo@polymtl.ca
The Ph.D. in Metallurgical Engineering aims to develop the advanced knowledge, intellectual rigour, scientific curiosity and creativity needed to enable program graduates to work professionally at the leading edge of their chosen field, pursue scientific research or teach in a university.
Through the program, candidates will broaden their knowledge and break new ground in their field, be able to understand and evaluate scientific literature, and develop rigour in their reasoning and experimentation.
Candidates who successfully complete the doctoral program in Metallurgical Engineering obtain a Philosophiae Doctor (Ph.D.) degree.
Undergraduate engineering degree, master’s degree from École Polytechnique or any other certification deemed appropriate and equivalent by École Polytechnique.
An excellent academic record does not guarantee access to the Ph.D. program. Prospective candidates must also obtain the consent of a professor willing to supervise their work.
N.B. For information about the conditions under which a student may proceed directly from a master’s to a doctoral program without submitting a thesis, see Article 71.3 of the Règlements des études supérieures (in French only).
The Ph.D. in Metallurgical Engineering comprises 90 credits, distributed as follows:
| Credits | |
|---|---|
| Graduate-level courses | 15 (minimum) |
| Research/thesis | 75 |
Mechanical and microstructural characterization – Mechanical component of materials. physical metallurgy. Fragile and ductile fractures. Stress corrosion cracking. Cyclic plastic deformation and fatigue failure. Biaxial fatigue. Fatigue propagation and fracture mechanics. Influence of microstructures and the environment on mechanical properties. Fractography. Digital modelling. Life prediction.
Microscopic characterization of materials: Auger spectroscopy and secondary ion mass spectrometry (SIMS), image analysis, X-ray diffractometry, scanning electron microscopy (SEM) and scanning transmission electron microscopy (STEM) with X-ray spectrometry (EDS) and electron energy-loss spectroscopy (EELS).
Manufacturing processes – Moulding processes. Semi-solid processing. Plastic deformation forming (casting, lamination, extrusion, stamping). Powder metallurgy. Metal matrix composites. Shape memory alloys. Claddings. Galvanisation (steel). Process and microstructural evolution models. Defect prediction.
Material energy and primary metallurgy – Thermodynamic properties of/equilibrium diagrams for alloys and fused salts. Computer-assisted thermodynamic data processing. Metallurgy and applied informatics. FACT-FAIT system. Gas/solid and gas/liquid reactions, oxidation, reduction, sulfuration, reactive surface characterization. Thermodynamics and structure of liquids. Solidification. Calorimetry. Iron and steel development. Direct reduction. Electric steelmaking. Pyrometallurgical processes in copper, nickel, aluminum and zinc development.
Electrochemistry, corrosion and energy – Electroextraction and electrorefining in aqueous and fused salt environments. Electrolysis. Material/biomaterial corrosion and degradation. Electrochemical treatment of metal and alloy surfaces. Electrochemical treatment of industrial waste. Electrochemical energy. Electrochemical systems. New energy, electronic and biomaterial materials. Electrocatalysis. Combustible batteries. Solar cells. Electrochemical batteries and accumulators. Hydrogen production.
Please refer to Article 75 for general conditions regarding the Comprehensive Exam.
Details on the specific program terms are available from the department secretary.
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MET6101B | Mécanique de la rupture | 3 | |
| MET6103A | Techniques de caractérisation des matériaux I | 4 | |
| MET6104A | Tech. de caractérisation des matériaux II | 3 | |
| MET6108 | Procédés de la métallurgie des poudres | 3 | |
| MET6202 | Procédés d'électrolyse et électrolyseurs ind. | 4 | |
| MET6208 | Énergétique des solutions | 4 | |
| MET6209 | Applications et opérations du système F*A*I*T | 4 | |
| MET6210 | Cinétique des réactions d'électrodes | 4 | |
| MET6211 | Métallurgie de l'aluminium | 3 | |
| MET6951# | C. SPÉC. : « titre du cours » | 1 | |
| MET6952# | C. SPÉC. : « titre du cours » | 2 | |
| MET6953# | C. SPÉC. : « titre du cours » | 3 | |
| MET6954# | C. SPÉC. : « titre du cours » | 4 | |
| MET7907 | Séminaires II | 1 | |
| MET8106 | Énergie électrochimique | 3 | |
| MET8220 | N/D | N/D | |
| ENE8210 | Efficacité des sources d'énergie | 3 | |
| GBM8540 | Corrosion et dégradation des biomatériaux | 3 |
| Note | Sigle | Titre | Crédits |
|---|---|---|---|
| MET791X | Stage doctoral X (X = 1 à 6) | 9 |
BA = baccalauréat ES = études supérieures CE = certificat
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Génie chimique
Préalable(s) :
Corequis :
Définition de l'énergie. Notions de base sur l'énergie. Les différentes sources primaires de l'énergie. Énergies fossiles: charbon, pétrole, gaz naturel. Énergie nucléaire. Énergies renouvelables : énergie hydraulique, énergie éolienne, énergie solaire, biomasse, énergie géothermale, énergie des déchets, fusion thermonucléaire. Notion de vecteur énergétique : électricité, chaleur, cogénération et trigénération, hydrogène, piles à combustible. Production, stockage, transport et utilisation de l'énergie. Rendement, coût et efficacité énergétique selon le type de sources. Relation entre source d'énergie et type de pollution. Gestion de l'énergie : avantages et inconvénients de la déréglementation de la distribution de l'électricité en Amérique du Nord. Énergie et recyclage des déchets. Économies d'énergie, perspectives d'avenir.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=ENE8210
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Génie biomédical
Préalable(s) : MTR2230 ou l'équivalent
Corequis :
Biomatériaux : définitions, spécificités, utilisations. Classes de biomatériaux : polymères, composites, métaux, alliages, céramiques d'origine naturelle ou de synthèse utilisés comme composants des dispositifs médicaux. Corrosion et dégradation: thermodynamique et cinétique. Paramètres de corrosion de différents biomatériaux. Formes de corrosion des matériaux d'implants. Tests standards pour déterminer les paramètres de corrosion d'un implant. Modes de dégradation des biomatériaux. Effet de la composition du matériau et du sérum sur la corrosion et la dégradation des implants; cas des prothèses de hanche et des implants de genou; corrosion des alliages dentaires. Prévention de la corrosion et de la dégradation de divers implants biomédicaux. Classification des alliages dentaires. Choix des biomatériaux. Études de cas.
Manuel(s) :
Notes : cours donné à Polytechnique. L'étudiant de l'Université de Montréal doit obtenir une « Autorisation d'études hors établissement » pour s'y inscrire.
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=GBM8540
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Comportement d'un matériau ductile en traction uniaxiale et en présence d'un défaut : essai de traction, courbe contrainte-déformation rationnelle; essai Charpy, triaxialité des contraintes, transition ductile-fragile. Mécanique du matériau non fissuré : élasticité isotrope et anisotrope, tenseurs des déformations et des contraintes, critères de plasticité et de rupture. Mécanique du matériau fissuré : champ élastique et écoulement plastique en fond de fissure, calcul du facteur d'intensité de contrainte, essai de ténacité en plasticité confinée. Approches énergétiques en mécanique de la rupture, essai de ténacité en plasticité étendue. Fatigue à grand nombre de cycles et fatigue oligocyclique. Prédiction de la durée de vie d'amorçage : approches locales en contrainte et en déformation. Fatigue-propagation : approche par la mécanique de la rupture. Fermeture des fissures et amplitude effective du facteur d'intensité de contrainte. Exposés sur des sujets variables.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Verreman, Yves
Nombre de crédits : 4 (4 - 2 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Introduction aux principes et aux applications des techniques expérimentales de caractérisation. Sujets traités : optique électronique, interactions électrons-matière et signaux émis, microscopie électronique à balayage (MEB) et en transmission (MET), spectroscopie des rayons X et des électrons Auger, imagerie MET, interprétation des images, définition des conditions de diffraction, obtention des spectres RX, quantification des rayons X obtenus en MET.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : L'Espérance, Gilles
Nombre de crédits : 3 (3 - 3 - 3)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) : MET6103A ou l'équivalent
Corequis :
Approfondissement des principes et des applications des techniques de caractérisation des matériaux. Modes d'observation et d'analyse en microscopie électronique en transmission analytique, théories du contraste, diffraction en illumination parallèle et convergente, technique du faisceau faible et interprétation quantitative des signaux (spectrométries des rayons X et des pertes d'énergie des électrons transmis). Imagerie en contraste Z. Imagerie à haute résolution.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : L'Espérance, Gilles
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Procédés de fabrication des poudres métalliques. Analyse des caractéristiques morphologiques. Analyse du procédé de pressage uniaxe : rôle des lubrifiants, étude de l'état de contrainte, mécanismes de densification, évolution de la microstructure. Frittage : mécanismes de transport de matière, activation, phase liquide. Procédés à haute densité. Moulage par injection de poudres. Études de cas.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Turenne, Sylvain
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MET6108
Nombre de crédits : 4 (3 - 3 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Application des recherches récentes à la conception et l'opératiion des électrolyseurs industriels. Réactions parasites, nouvelles approches cinétiques en cémentation et purification, détermination expérimentale des profils de concentration par interférométrie optique. Mécanismes complexes contrôlés par des réactions alternées sous forte densité de courant. Nouvelles théories de la codéposition anomale et normale avec exemples industriels. Développement de nouveaux matériaux électrocatalytiques. Libération d'énergie secondaire aux électrodes avec diminution de la tension de cellule. Innovations technologiques, courants périodiques inverses et conception d'électrolyseurs.
Manuel(s) :
Notes : Ce cours est offert indépendamment du nombre d'inscriptions.
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MET6202
Nombre de crédits : 4 (3 - 3 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Rappel des notions de la thermodynamique chimique. Rapport entre les diagrammes d'équilibre et les propriétés thermodynamiques des phases. Calcul des propriétés thermodynamiques à partir des modèles structuraux. Étude des modèles structuraux: d'alliages, de laitiers, de mattes, de solutions aqueuses, de sels fondus, de céramiques, de polymères, avec défauts ponctuels. Ordre à courte et à longue distance. Estimation des propriétés thermodynamiques et des diagrammes de phases de systèmes multicomposants. Calculs informatisés à l'aide des logiciels du système FactSage.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Pelton, Arthur
Nombre de crédits : 4 (3 - 0 - 9)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Présentation du système F.A.I.T. (Formation Analytique Interactive en Thermodynamique). La base canadienne informatisée de données thermodynamiques disponible sur les ordinateurs de l'École Polytechnique et de l'Université McGill. L'Étude de la base de données (3 000 composés stoechiométriques, 2 000 solutions binaires). Calcul à l'aide du système F.A.I.T. des propriétés thermodynamiques des réactions chimiques, des diagrammes d'équilibre binaires et ternaires, des équilibres multiphasés complexes, des diagrammes d'aires de prédominances, des équilibres aqueux, des diagrammes E-pH (Pourbaix). Analyse de procédés industriels. Travaux pratiques. Projet.
Manuel(s) :
Notes : Le cours est donné conjointement avec l'Université McGill.
Responsable(s) : Bale, Christopher W.
Nombre de crédits : 4 (3 - 3 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Mécanismes d'électrode en milieu aqueux et sels fondus. Corrosion. Phénomène de double couche. Modèles de circuit électrique analogue, détermination expérimentale des capacités (méthode électrocapillaire, impédance ac, impulsionnelle, autres méthodes).
Manuel(s) :
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Site Web : http://moodle.polymtl.ca/course/view.php?name=MET6210
Nombre de crédits : 3 (3 - 0 - 6)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Introduction aux procédés métallurgiques de l'aluminium : procédé Bayer (digestion, filtration, décantation, précipitation de l'hydrate, calcination), procédé Hall-Héroult (chimie de l'électrolyte, réactions électrochimiques, dissolution de l'alumine), technologie du carbone (préparation des cathodes et des anodes), mise au point des alliages d'aluminium (traitement du métal liquide, filtration, enlèvement des alcalins, mise an alliage, coulée). Choix des réfractaires. Perspectives d'avenir pour la production de l'aluminium. Aspects environnementaux.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Chartrand, Patrice
Nombre de crédits : 1 (1 - 0 - 2)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) :
Corequis :
Exposé, discussion et analyse critique de publications scientifiques ou de notions de génie métallurgique ou de génie des matériaux. L'étudiant devra traiter d'un sujet choisi avec son directeur de recherche et approuvé par le responsable du cours. Il devra assister aux présentations des conférenciers invités et des autres étudiants.
Manuel(s) :
Notes : ce cours est réservé et obligatoire pour les étudiants inscrits au doctorat en génie métallurgique
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Nombre de crédits : 3 (3 - 1 - 5)
Département : Métall. et génie des matériaux
Préalable(s) : MTR2230 ou GCH1110 ou l'équivalent
Corequis :
Définitions de l'énergie électrochimique. Paramètres thermodynamiques et cinétiques. Différence entre piles à combustible, piles non rechargeables et rechargeables. Principe de fonctionnement des générateurs électrochimiques. Réactions aux électrodes. Tension, capacité et énergie théoriques. Effet des paramètres intensifs et extensifs. Énergie spécifique et densité d'énergie des systèmes réels. Caractéristiques et domaines d'applications des piles à combustibles : à électrolyte polymère solide, à acide phosphorique, en milieu alcalin, au carbonate fondu, à électrolyte oxyde solide, à consommation directe d'alcools. Cas de la pile à hydrogène. Bio-piles et bio-senseurs. Comparaison des performances des accumulateurs et des piles non rechargeables. Processus de charge et de décharge d'un accumulateur. Applications au véhicule électrique : enjeux technologiques et environnementaux, bilan énergétique, coût et impact sur les émissions de gaz de réchauffement.
Manuel(s) :
Notes :
Responsable(s) : Savadogo, Oumarou
Désolé, aucune information trouvée pour ce cours dans la base de données (!)
École Polytechnique de Montréal
Registrar
C.P. 6079, succ Centre-ville
Montréal (Québec) CANADA, H3C 3A7
Phone : 514 340-4724
Fax : 514 340-5836
Email : registraire@polymtl.ca
Pavilion : Principal
Local : A-201
Contains under the responsability of the Registrar(*).