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Science et ingénierie des matériaux

Découvrez comment nos solutions peuvent faire progresser vos connaissances en céramique, métaux et polymères.

Vous souhaitez améliorer vos connaissances en matière de recherche et d'ingénierie en sciences des matériaux grâce à nos solutions analytiques ? Que vous soyez étudiant, chercheur ou professeur, nous vous proposons un large éventail d'articles utiles sur les exemples d'application les plus pertinents de nos solutions de recherche en céramique, en métaux et en polymères. 

Les matériaux étudiés et l'équipement analytique utilisé se recoupent souvent avec la chimie et la chimie appliquée, l'ingénierie électronique et les matériaux semi-conducteurs, ainsi qu'avec la physique et la physique appliquée, si bien que vous pourrez également trouver des informations utiles sur ces pages. Les abréviations des méthodes sont expliquées au bas de cette page.

Céramiques

Les céramiques peuvent avoir de nombreuses structures et compositions différentes, et contenir n'importe quel élément du tableau périodique. La céramique est également étudiée en chimie et chimie appliquée pour la synthèse et la caractérisation chimique. Voici quelques exemples de la façon dont nos instruments sont utilisés dans la recherche en céramique. N'hésitez pas à en découvrir davantage !

Céramiques       

Méthode

Préparation

Titre de la note d'application (lien)

Abrasifs – forme et taille des particules

IMG

Grains diamantés et abrasifs (A2O3), (SiC), SG et CBN

Caractérisation de la forme des particules pour le contrôle de la qualité d'un abrasif

Traitement colloïdal – potentiel zêta

ELS

Zircone (m-ZrO2), poly(éthylène glycol) (PEG) et poly(méthacrylate d'ammonium) (APMA) dans du KNO3 dilué

L'importance du potentiel zêta dans le traitement de la céramique (2) zirconium

Inclusions – analyse élémentaire

Fluorescence X

Mg, Al, Si, P, S, K, Ca, Ti, Fe, Zn, Zr et Na

Cartographie élémentaire pratique. Analyse d'une inclusion céramique à l'aide de la technologie SumXcore

Nanomatériaux – analyse élémentaire, éléments traces

Fluorescence X

Nanomatériaux céramiques (TiO2 et ZnO) avec résidus catalytiques Al, Si, P, S, Cl, Fe, Zr, Nb et Pb

Quantification simple, économique et non destructive de nanomatériaux céramiques

Slurry de polissage – forme et taille des particules

IMG

Slurry de polissage chimique-mécanique (CMP), particules de SiO2 ou Al2O3

Analyse de slurrys abrasives de scies à fil pour faciliter le recyclage à l'aide du système d'analyse dynamique d'images automatisé FPIA-3000

Slurry de polissage – potentiel zêta

ELS

Slurry de polissage chimique-mécanique (CMP), particules de SiO2 ou Al2O3

Mesure du potentiel zêta de dispersions de slurry de CMP hautement concentrées

Traitement – potentiel zêta

ELS

α-alumine, poly(éthylène glycol) (PEG) et poly(méthacrylate d'ammonium) (APMA)

L'importance du potentiel zêta dans le traitement de la céramique (1) alumine

Matériaux réfractaires – taille des particules

LD

Suspensions réfractaires (alumine, bauxite, chromite, dolomite, magnésite, carbure de silicium et mélanges de zircone)

Utilisation des mesures de taille des particules pour contrôler les propriétés de matériaux réfractaires

Poudres séchées par pulvérisation – forme et taille des particules

IMG

Particules séchées à base d'Al2O3 et de W-/ni-/Fe

Utilisation du Morphologi pour évaluer des granules de céramique produits par séchage par pulvérisation

Métaux

Malgré ses origines anciennes, la recherche sur les métaux et l'étude des métaux et de leur raffinage (métallurgie) progressent encore aujourd'hui. La fabrication d'additifs, en particulier, est un sujet brûlant pour la fabrication de nouveaux composants métalliques et composites. La compréhension des métaux exige également une compréhension de l'exploitation minière et du raffinage – pour en savoir plus sur ce sujet, consultez notre page « Sciences géologiques, Minéraux et Exploitation minière ». Vous trouverez ci-dessous des notes d'application sur nos solutions de recherche sur les métaux. N'hésitez pas à les consulter !

Métaux            

Méthode

Préparation

Titre de la note d'application (lien)

Production d'alliages d'aluminium – composition élémentaire

Fluorescence X

Alliages d'aluminium

Zetium – analyse des alliages d'aluminium

Alliages d'aluminium – composition élémentaire

Fluorescence X

Mg, Al, Si, Ti, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Al-Si et alliages Al-Mg

Étalonnage à large gamme pour les alliages d'aluminium

Cadmium dans le plomb et le laiton – analyse élémentaire

Diffraction des rayons X

Cd et Pb dans le laiton

Analyse du cadmium et du plomb dans le laiton, conformément aux normes RoHS, WEEE et ELV

Fonte – teneur en carbone

Fluorescence X

C, Si, P, S, Ti, V, Cr, Mn, Ni, Nb et Mo dans la fonte

Analyse du carbone dans la fonte

Fonte – analyse élémentaire

Fluorescence X

Fonte : Fe, Si, Mn, P, S, Cr, Mo, Ni, Cu, Ti, V, Al et Mg

Analyse des éléments majeurs et mineurs dans la fonte

Revêtements de chrome sur de l'acier – épaisseur et composition des couches

Fluorescence X

Revêtements de Cr sur de l'acier

Zetium – analyse de revêtements en Cr sur de l'acier à l'aide de Stratos

Revêtements en chrome/zinc sur de l'acier – épaisseur et composition des couches

Fluorescence X

Revêtements en Cr/Zn sur de l'acier

Zetium – analyse de revêtements en Cr/Zn sur de l'acier à l'aide de Stratos

Alliages à base de cuivre – concentration élémentaire

Fluorescence X

Alliages à base de cuivre : Sn, Zn, ni, Al et Pb alliés dans du Cu

Paramètres fondamentaux base Cu – analyse d'alliage de cuivre

Feuille de cuivre – microstructure, texture cristallographique

XRD-M

Feuille de cuivre (laminée)

Analyse quantitative de la texture. Études d'orientation préférée sur cuivre laminé

Ferrochrome – analyse élémentaire

Fluorescence X

Ferroalliages, ferrochrome, Fe et Cr

Analyse des alliages de FeCr sous forme de perles fondues à l'aide du spectromètre XRF de Zetium

Alliages de ferrosilicium – analyse élémentaire

Fluorescence X

Fe, Si, Mg, Al, P, Ca, Ti, Cr, Mn, Ni et Cu

Zetium – analyse des éléments majeurs, mineurs et traces dans des alliages de ferrosilicium

Alliages de ferrosilicium – analyse élémentaire

SPE

Alliages de ferrosilicium, ferroalliages, silicium et fer

Préparation d'échantillons d'alliages de ferrosilicium pour l'analyse XRF

Manganèse de ferrosilicium – analyse élémentaire

Fluorescence X

Ferroalliages, alliages FeSiMn

Zetium – analyse des éléments majeurs, mineurs et traces dans des alliages de ferrosilicium

Granulés – taille des particules

LD

Granulés métalliques, déchets de films

Optimisation des processus via l'analyse en ligne de la taille des particules

Inconel – qualité de fabrication additive de pièces

Diffraction des rayons X

Fluorescence X

Composants fabriqués avec de la poudre métallique et un additif 3D

Fabrication additive d'Inconel 718 : caractérisation des pièces et des poudres

Acier faiblement allié – analyse élémentaire

Fluorescence X

Acier faiblement allié, haute résistance

Zetium – analyse d'acier faiblement allié

Exemple de préparation d'échantillons de métaux – fusion pour XRF

SPE

Ag, Zn, Pb, Cu et S

Détermination de l'argent et des éléments volatils dans des échantillons de concentrés métalliques à l'aide de la fusion au borate de lithium suivie de l'analyse XRF

Revêtements de Ni sur de l'acier – épaisseur et composition des couches

Fluorescence X

Revêtements de Ni sur de l'acier

Zetium – analyse de revêtements de Ni sur de l'acier à l'aide de Stratos

Alliages NiFeCo – analyse élémentaire

Fluorescence X

Alliages NiFeCo : Ni, Fe, Co, (Al, si,P, S, Ti, V, Cr, Mn, Cu, Zr, Nb, Mo, Ta et W)

Zetium – NiFeCo-FP – analyse d'aciers, d'alliages haute température et de superalliages

Fabrication additive de poudres – présentation

LD

Poudres métalliques

Optimisation des poudres métalliques pour la fabrication additive

Poudres, atomisation – taille et forme des particules

IMG

Acier inoxydable atomisé

Comparaison de poudres métalliques issues de différents processus d'atomisation à l'aide d'une analyse d'images automatisée

Raffinage du fer (laitier de haut fourneau) – composition élémentaire

Fluorescence X

MgO, Al2O3, SiO2, P2O5, S, K2O, CaO, TiO2, MnO et Fe dans des échantillons de laitier

Analyse rapide et précise des composants majeurs et mineurs d'échantillons de laitiers préparés sous forme de granulés compactés

Raffinage du fer (réduction directe) – identification et quantification de phase

Diffraction des rayons X

Minerai de fer, préréduit, fer spongieux

Analyse du préréduit pour un contrôle de procédé rapide

Raffinage, bain d'alumine – identification et quantification de phase

Diffraction des rayons X

Aluminium, alumine

Analyse par bain électrolytique pour les industries de l'aluminium

Raffinage, poudre d'alumine – taille des particules

LD

Poudre d'alumine

Utilisation de l'analyse de taille des particules en temps réel pour optimiser la fusion de l'aluminium

Raffinage, aggloméré de fer – identification et quantification de phase

Diffraction des rayons X

Basicité du FeO – oxydes

L'analyse d'aggloméré de fer par diffraction des rayons X réduit les émissions de CO2

Raffinage, oxydes – composition élémentaire

Fluorescence X

Oxydes d'ordre général

Solution étalon synthétique WROXI pour l'analyse d'une large gamme d'oxydes

Particules de soudure – taille et forme des particules

IMG

Particules de soudure

Caractérisation AQ/CQ de particules de soudure à l'aide du système d'analyse d'images automatisé Morphologi G3

Production d'acier inoxydable

Fluorescence X

Acier inoxydable, C, Si, P, S, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, As et Mo

Analyse de l'acier inoxydable avec Axios FAST

Acier – quantification de phase cristallographique

Diffraction des rayons X

Acier et alliages d'acier

Analyse XRD poussée de l'acier et d'alliages

Acier – analyse élémentaire avec résolution spatiale

Fluorescence X

Ni, Cr, Mn, Mo, Si et Fe

Cartographie des petits spots – cartographie élémentaire in situ de l'acier à l'aide de la technologie SumXcore

Plaque d'acier – contrôle de procédé, analyse élémentaire

Fluorescence X

Plaque d'acier formée à partir d'un moulage continu, Fe, Ni, Cr et Mo comme marqueurs pour la ségrégation

Cartographie élémentaire – le XRF comme outil de contrôle de procédé pour la caractérisation chimique de la macro-ségrégation survenant pendant le moulage continu dans de l'acier

Revêtements d'étain sur de l'acier – épaisseur et composition des couches

Fluorescence X

Revêtements en étain (Sn) sur de l'acier

Analyse rapide de revêtements de Sn sur de l'acier à l'aide de Stratos

Alliages de titane – composition élémentaire

Fluorescence X

Alliages de titane

Étalonnage à large gamme pour les alliages de titane

Revêtements de titane/d'étain sur de l'acier – épaisseur et composition des couches

Fluorescence X

Revêtements de titane (Ti)/étain (Sn) sur de l'acier

Zetium – analyse de couches minces de revêtements de Ti/Sn sur de l'acier à l'aide de Stratos

Acier à outils – quantification de phase cristallographique

Diffraction des rayons X

Acier à outils – austénite résiduelle

Détermination quantitative de l'austénite résiduelle (RA) – ASTM E975

Acier à outils – analyse élémentaire

Fluorescence X

Acier à outils – Cr, Mo, Co, V et W

Analyse d'acier à outils

Analyse de soudure – analyse élémentaire

Fluorescence X

Fe, Nb, Ni, Mo et Mn

Cartographie élémentaire – caractérisation in situ de la solidification d'une soudure à l'aide de la fluorescence X

Feuille d'alliage de zirconium – microstructure, texture cristallographique

XRD-M

Zr, Fe et Ni – feuille utilisée dans la construction de réacteurs nucléaires

Analyse de texture ω sur des métaux

Revêtements de Zn sur de l'acier – épaisseur et composition des couches

Fluorescence X

Revêtements de Zn sur de l'acier

Analyse de revêtements de Zn sur de l'acier à l'aide de Stratos

Polymères

Les polymères sont étudiés pour la synthèse et la caractérisation chimique en chimie et chimie appliquée, et pour le recyclage avec les plastiques. L'utilisation de polymères en science des matériaux et en ingénierie nécessite une bonne compréhension de la relation entre leur structure et leurs propriétés. Vous trouverez ci-dessous des informations sur la manière dont nos instruments analytiques peuvent vous aider dans vos recherches sur les polymères. N'hésitez pas à en découvrir davantage !

Polymères

Méthode

Préparation

Titre de la note d'application (lien)

Revêtements en aluminium sur film polymère – analyse élémentaire

Fluorescence X

Revêtements en aluminium sur films polymères minces

Analyse de revêtements en Al sur des films polymères minces à l'aide de Stratos

Perles – taille et forme des particules

MDRS

Perles de polymère

Caractérisation de la monodispersion de perles de polymère à l'aide du système d'analyse d'images automatisé Morphologi G3

Résidus de catalyseurs – analyse élémentaire

Fluorescence X

Résidus de catalyseurs dans les défauts de polymères (aluminium, titane, phosphore et calcium)

Cartographie élémentaire rapide des défauts dans des échantillons polymériques

Injection en flux – masse moléculaire, viscosité intrinsèque

GPC

Polypropylène (pp), caoutchouc éthylène-propylène (EPR) et dans du xylène

Analyse de polymère par injection en flux pour la mesure de solubles de xylène

Inclusions dans un polymère moulé – analyse élémentaire

Fluorescence X

Titane (Ti) dans du polypropylène (PP) et polyéthylène haute densité (HDPE)

Zetium – analyse du titane de l'ordre du sub-ppm dans des polyoléfines avec un tube à rayons X à anode en chrome, technologie ZETA

Papier – analyse élémentaire

Fluorescence X

Silicium sur papier

Détermination rapide et précise de silicium sur papier en seulement 30 secondes

Liquides de fabrication de papier – potentiel zêta

ELS

Stocks et additifs, pâte, effluent, (aluminium, amidon,et cendres)

potentiel zêta et fabrication du papier

Polycaprolactone – masse moléculaire

GPC

Polycaprolactone (PCL)

Comprendre et minimiser la dégradation des polycaprolactones pendant le traitement à l'aide d'une chromatographie par perméation de gel multi-détecteur et d'une rhéologie

Polyéthylène et polypropylène – analyse élémentaire

Fluorescence X

Polyéthylène (PE) et polypropylène (PP)

Identification simple et rapide des types de polyoléfines à l'aide du logiciel FingerPrint

Polyéthylène et polypropylène, oligo-éléments – analyse élémentaire

Fluorescence X

Mg, Al, P, Ca, Ti et Zn dans des polymères (polyéthylène et polypropylène)

Zetium – analyse d'éléments trace de Mg, Al, P, Ca, Ti et Zn dans des polymères à l'aide du système Zetium

Polyéthylène étiré – analyse de la structure cristalline

Diffraction des rayons X

Polyéthylène (PE) étiré

Mesures 2D SAXS/WAXS sur le système Empyrean

Polyéthylène, oligo-éléments – analyse élémentaire

Fluorescence X

Cr, Ni, Cu, Zn, As, Br, Cd, Ba, Hg et Pb dans du polyéthylène

Zetium – Analyse d'éléments lourds toxiques (Cr, Ni, Cu, Zn, As, Br, Cd, Ba, Hg et Pb) dans des polymères à l'aide de TOXEL

Polymères pour la protection contre les incendies – dégradation, bromation

GPC

Polystyrène linéaire et polystyrène bromé

Polymères fluorés en surface et bromés

Polymères pour la protection contre les incendies – analyse élémentaire

Fluorescence X

Composés halogénés (p. ex., tétrabromobisphénol) et trioxyde d'antimoine dans des résines d'acrylonitrile butadiène styrène (ABS)

Zetium – analyse de retardateurs de flamme (Sb et Br) dans des résines acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS)

Polymères, optimisation pour l'utilisation finale – masse moléculaire, viscosité intrinsèque

GPC

Polystyrène (PS), polyméthylméthacrylate (PMMA), polycarbonate (PC) et polychlorure de vinyle (PVC)

Comprendre l'effet de la structure des polymères sur ses propriétés brutes : comment l'optimiser pour l'application finale ?

Polymères, toxines et sécurité – analyse élémentaire

Fluorescence X

Plomb, cadmium, mercure, chrome et brome dans les polymères

Analyse de polymères conformément à la norme ASTM F2617-15 à l'aide des étalons de calibrage TOXEL et RoHS

Polyoléfines, toxines et sécurité – analyse élémentaire

Fluorescence X

Cr, Br, Cd, Pb, Hg, As, Sb, Sn et Zn dans des polyoléfines

Analyse de cartographie élémentaire RoHS-2 des polyoléfines, conformément à la norme ASTM F2617-15

Polyoléfines, toxines et sécurité – analyse élémentaire

Fluorescence X

Cr, Br, Cd, Pb, Hg, As, Sb, Sn et Zn dans des polyoléfines

Analyse ROHS-3/WEEE/ELV de polyoléfines conformément à la norme ASTM F2617-15

Film en polypropylène – expansion en réseau cristallin avec la température

Diffraction des rayons X

Film de polypropylène

Mesures SAXS in situ à température variable

Chlorure de polyvinyle, toxines et sécurité – analyse élémentaire

Fluorescence X

Cd et Pb dans du chlorure de polyvinyle (PVC)

Zetium – analyse du Cd et du Pb dans du chlorure de polyvinyle (PVC)

Recyclage – analyse élémentaire

Fluorescence X

Éléments RoHS : Cr, Br, Hg, Pb et Cd dans de l'acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS) et du chlorure de polyvinyle (PVC)

Conformité RoHS et WEEE : analyse des polymères de polychlorure de vinyle et d'acrylonitrile-butadiène-styrène

Explication des acronymes

Nos produits et technologies sont décrits sur les pages Produits. Vous trouverez ci-dessous un guide de référence rapide aux propriétés mesurées par nos instruments, avec le nom de la mesure et son acronyme. Cliquez sur chaque méthode pour en savoir plus ! 

Acronyme

Nom de la méthode

Instrument(s)

Propriété mesurée

DLS

Diffusion dynamique de la lumière

Zetasizer

Taille moléculaire, rayon hydrodynamique RH, taille des particules, distribution de taille, stabilité, concentration, agglomération

ELS

Électrophorèse laser Doppler

Zetasizer

potentiel zêta, charge des particules, stabilité de la suspension, mobilité des protéines

ITC

Calorimétrie isothermique

MicroCal ITC

Affinité de liaison, thermodynamique des réactions moléculaires en solution

DSC

Calorimétrie différentielle à balayage

DSC Microcal

Dénaturation des grosses molécules, stabilité des macromolécules

IMG

Imagerie morphologique automatisée

Morphologi 4

Imagerie des particules, mesure automatisée de la forme et de la taille

MDRS

Spectroscopie Raman à orientation morphologique

Morphologi 4-ID

Imagerie des particules, mesure automatisée de la forme et de la taille, identification chimique et détection des contaminants

LD

Diffraction laser

Mastersizer

Spraytec

Insitec

Parsum

Taille des particules, distribution de taille

NTA

Analyse du suivi individuel de particules

NanoSight

Taille des particules, distribution de taille et concentration

SEC ou GPC

Chromatographie d'exclusion stérique/

Chromatographie par perméation de gel

OMNISEC

Taille moléculaire, masse moléculaire, état oligomérique, taille des polymères ou des protéines et structure moléculaire

SPE

Préparation des échantillons par fusion

Le Neo

LeDoser

Eagon 2

Le OxAdvanced

M4

rFusion

Préparation d'échantillons de perles fondues pour XRF, préparation de solutions de peroxyde pour ICP, pesée du fondant pour la fabrication des perles

UV/Vis/NIR/ SWIR

Spectrométrie infrarouge ultra-violet/visible/proche infrarouge/à ondes courtes

LabSpec

FieldSpec

TerraSpec

QualitySpec

Identification et analyse des matériaux, humidité, minéraux, teneur en carbone. Vérification sur le terrain pour les techniques spectroscopiques depuis le ciel et par satellite.

PFTNA

Activation thermique/neutronique à pulsations rapides

CNA

Analyse élémentaire en ligne

XRD-C

Diffraction des rayons X(cristallographie)

Aeris

Empyrean

Affinement de la structure des cristaux moléculaires,

identification et quantification de la phase cristalline, rapport cristallin à amorphe, analyse de la taille des cristallites

XRD-M

Diffraction des rayons X(microstructure)

Empyrean

X'Pert3 MRD(XL)

Contrainte résiduelle, texture

XRD-CT

Imagerie par absorption des rayons X par tomographie assistée

Empyrean

Imagerie 3D de solides, de la porosité et de la densité

SAXS

Diffusion de rayons X aux petits angles

Empyrean

Nanoparticules, taille, forme et structure.

GISAXS

Diffusion de rayons X aux petits angles en incidence rasante

Empyrean

Couches minces et surfaces nanostructurées

HR-XRD

Diffraction des rayons X haute résolution

Empyrean

X'Pert3 MRD(XL)

Couches minces et multicouches épitaxiales, composition, déformation, épaisseur, qualité

XRR

Réflectométrie de rayons X

Empyrean

X'Pert3 MRD(XL)

Couches et surfaces minces, épaisseur de film, rugosité de surface et d'interface

XRF

Fluorescence X

Epsilon

Zetium

Axios FAST

2830 ZT

Composition élémentaire, concentration élémentaire, éléments traces, détection de contaminants