Caractérisation des matériaux
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Il est indispensable pour appréhender un matériau de le caractériser, c'est-à-dire d'en analyser les propriétés. Il existe de nombreuses techniques de caractérisation des matériaux qui reposent sur différents principes physiques de base : les interactions rayonnement-matière, la thermodynamique et la mécanique.
Les principales techniques utilisant l'interaction rayonnement matière sont :
- Microscopie
- Microscopie électronique à balayage (MEB): elle est une technique de microscopie électronique basée sur le principe des interactions électrons-matière.
- Microscopie électronique en transmission (MET) : on bombarde d'un faisceau d'électrons un échantillon mince principalement pour en obtenir la figure de diffraction.
- Microscopie optique : la simple et traditionnelle observation à l'échelle microscopique
- Rayons X : Diffraction des rayons X et Fluorescence X
En ce qui concerne les techniques faisant appel à la thermodynamique, on retrouve la calorimétrie différentielle à balayage (DSC) et l'analyse thermogravimétrique (ATG).
On peut également réaliser des analyses mécaniques. Dans cette catégorie on retrouve notamment :
- Analyseur Mécanique Dynamique (DMA)
- Essai mécanique[1] (traction, compression, flexion, cisaillement, fatigue, résilience...)
- Traction : on sollicite une éprouvette en traction uniaxiale jusqu'à la rupture pour en déterminer des caractéristiques mécaniques telles que l'allongement à la rupture %A, le module d'Young E, la limite d'élasticité σy, la résistance à la traction Rm...
- Dureté : on applique sur une éprouvette un pénétrateur sous une certaine charge F. Il existe plusieurs essais selon le type de dureté désirée (Meyer, Brinell, Rockwell ou Vickers).
- Résilience : on rompt une éprouvette entaillée en U ou en V en son milieu à l'aide d'un mouton-pendule Charpy.
- Fatigue : on fait subir un nombre important de cycles de flexion sur des éprouvettes normalisées. En considérant le moment où ces éprouvettes rompent, on détermine la limite de rupture en fatigue σd.
La plupart de ces techniques de caractérisation sont dites destructives c'est à dire que la méthode endommage le matériau. Il existe par ailleurs des techniques de caractérisation dites de contrôle non destructif. Celles-ci sont recherchées[réf. nécessaire] puisqu'elles conservent le matériau intact.
