Plateforme - Analyse et Contrôle des Matériaux - ENP Constantine

La plate-forme Contrôle des Matériaux» est un espace de Science des Matériaux à l’intersection de champs disciplinaires en physique, chimie et mécanique. Elle est ouverte à tous (établissement de formation, laboratoires et centres de recherche, entreprises,…) et équipée d’importants moyens d’élaboration et de caractérisation des différents types de matériaux et de fabrication à des fins de développement et de recherche. Elle permet :

  • d’évaluer et de contrôler les matériaux entrant dans la fabrication des prototypes,
  • de faire des tests sur les prototypes fabriqués,
  • d’assurer la maintenance et la réparation des appareils

 Une section  analyse, évaluation et maintenance s’intéresse aux relations élaboration-microstructure-propriétés des matériaux élaborés et traités ainsi que des tests sur les pièces fabriquées. Cette section permettra de comprendre et de vérifier les propriétés obtenues, suite aux divers traitements pour une meilleure application pratique et d’évaluer et de contrôler les matériaux entrant dans la fabrication des divers appareils et pièces; elle prendra en charge toutes les analyses et tous les tests nécessaires, exigés par les autres sections. Elle aura aussi à assurer la maintenance et la réparation des appareils en panne.

Analyseur thermique simultané (TGA / DSC) :

Analyseur thermique simultané (TGA / DSC) : TGA / DSC 3+ 1600 °C, METTLER TOLEDO : Cette technique permet de suivre les variations de masse et de flux thermique en fonction de la température. Il donne aux utilisateurs la possibilité d’analyser une grande variété d’échantillons.

Caractéristiques :
– Possibilité d’effectuer des analyses entre 25 C et 1600 °C sous atmosphère contrôlée (air, azote ou argon). Le taux de chauffage : de 0,1 à 100 °C / min.  La balance : plage de mesure 5g avec une résolution de 1µg.
– Creusets disponibles : petits creusets d’alumine et de platine (70 µL) et grands creusets d’alumine (600 et 900 µL). Il est principalement utilisé pour:
– détermination de la composition des matières (pureté),
– étude de la transition du verre et de la dégradation du caoutchouc et des matériaux polymères et synthétiques,
– caractérisation des produits pharmaceutiques.
– études des réactions de réduction et d’oxydation sous atmosphères contrôlées (air, azote…).
– étude des transformations de phase dans les alliages métalliques et les céramiques.

La méthode BET (Brunauer, Emett et Teller)

La BET :  La méthode BET (Brunauer, Emett et Teller) est basée sur l’adsorption d’un gaz (azote) à la surface d’un matériau. La quantité de gaz adsorbé, à une pression donnée, permet de déterminer la surface spécifique, le volume, la taille et la distribution des pores ainsi que les énergies des réactions d’adsorption et de désorption.

Caractéristiques :

  • Le gaz de mesure :
  • La température maximale de la station de dégazage est de 400 °C.
  • Nature des échantillons à analyser : en vrac ou en poudre. Pour les échantillons en vrac, nous disposons de cellules d’analyse de 6, 9 et 12 mm de diamètre.

Ces techniques sont notamment appliquées dans les domaines de la recherche des matériaux non plastiques et poreux tels que : produits pharmaceutiques, catalyseurs et filtres, implants médicaux, ciments, etc

Microscope à force atomique (Flex AFM-Nanosurf)

Il s’agit d’une microscopie à sonde à balayage à très haute résolution (SPM), avec une résolution démontrée de l’ordre de fractions d’un nanomètre. Flexafm peut effectuer la force statique, l’imagerie de phase, la force dynamique, la force latérale, la microscopie à force magnétique, la lithographie et la nanomanipulation électrochimique AFM (EC-AFM).

Le microduromètre

Il permet de réaliser en automatique des tests de micro dureté sur un échantillon métallique ou céramique. Muni d’un capteur de force permet de choisir n’importe quelle valeur entre 98,7 mN et 19,61 N (HV0, 01 à HV2) avec une résolution de 0,01 micron dans le respect de la norme ISO 6507-1

Spectroscopie d'émission optique

La spectrométrie à décharge luminescente est une technique d’analyse élémentaire pour le profilage profond de matériaux solides. Il est utilisé pour l’étude des matériaux solides conducteurs et non conducteurs et le contrôle des dépôts, des surfaces et des interfaces. Les domaines d’application sont très larges et comprennent les cellules PV, les dépôts PVD, les peintures, les lignes de galvanisation, la nitruration, les matières nucléaires, les oxydes, la céramique, les semi-conducteurs, etc.

Tous les éléments du tableau périodique sont mesurables, y compris les éléments légers (O, C, N, Al, Mg, F, Li, etc.), et peuvent être analysés simultanément tant que la ligne de détection installée.

Pycnomètre: Ultrapyc 1200e, Quantachrome

Le pycnomètre à gaz mesure la densité réelle des échantillons solides à l’aide d’un gaz inerte. Le pycnomètre n’affecte pas la chimie des matériaux et permet d’effectuer des mesures avec une grande précision (grâce à ses nombreuses chambres de volume d’expansion intégrées)

Caractéristiques: – Le gaz de mesure : hélium.-

Volume d’échantillon : 0,1 – 135 cm3. Applications : Le pycnomètre à hélium permet de déterminer : la porosité et la densité des poudres et des matériaux en vrac (métalliques, céramiques et organiques). Cette technique peut être un complément à la technique BET.

MEB-FEG : Quattro S

C’est un microscope électronique à balayage à émission de champ capable de générer et de collecter toutes les informations disponibles à partir de tout type de matériau échantillon. Il peut être commuté librement et simplement entre trois modes de vide, ce qui permet d’étudier les matériaux incompatibles conducteurs, non conducteurs et à vide poussé :

  • Mode vide poussé (<6 * 10-4 Pa) pour l’imagerie et la microanalyse d’échantillons conducteurs et / ou préparés de manière conventionnelle ;
  • Mode faible vide (10 à 130 Pa) pour l’imagerie et la microanalyse d’échantillons non conducteurs sans préparation ;
  • Mode ESEM ™ (10 à 4000 Pa) pour les échantillons incompatibles sous vide poussé qui sont impossibles à étudier avec les méthodes EM traditionnelles.

Le microscope est également équipé de :

  • Le système EDS offre une excellente résolution et un débit élevé à une valeur optimale avec une remarquable faible sensibilité énergétique pour la détection des éléments légers et la microanalyse basse tension (kV).
  • Le système EBSD peut obtenir des données de cartographie d’orientation.

Diffractomètre de rayons X

La diffraction des rayons X permet l’analyse non-destructive détaillée de n’importe quel matériau (sous forme de massifs, poudres ou couches minces), du domaine de la recherche fondamentale à celui du contrôle qualité en industrie.

  • Caractéristiques
  • Configuration : Bragg-Brentano.
  • Anticathode : en cuivre avec Kα = 1.54184
  • Détecteur : Détecteur linéaire ultrarapide pouvant fonctionner en 0D, 1D et
  • Echantillons : Poudres, massifs, couches
  • Porte-échantillon : Spinner avec possibilité de faire l’analyse par transmission, table XYZ / passeur 8 positions / Chambre en température (de la température ambiante jusqu’à 1200 °C)
  • Optiques pour l’analyse des couches, pour la microdiffraction pour la réflectométrie Monochromateur pour la suppression de la fluorescence et enfin optiques pour l’analyse des contraintes résiduelles et de la détermination de la texture (figures de pole).

Les applications sont multiples, on peut citer l’Identification de phases, la détermination des tailles des cristallites, l’Analyse Quantitative, la détermination de structures cristallines, la détermination des épaisseurs de couches minces, de la densité électronique et des rugosités de surface et d’interfaces, la détermination de la texture (figures de pole), la gestion des contraintes Résiduelles, ainsi que l’observation in situ des transformations structurales et microstructurales en fonction de la température de l’échantillon.

Location

DG-RSDT - El-Madania, Algiers.

(+213) 551972696

m.sellami@dgrsdt.dz

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