Les techniques de Calorimétrie et d'Analyse Thermique
Que vous vous intéressiez à la stabilité thermique d’un matériau, à sa réactivité, à sa composition ou à la gestion de la chaleur, les techniques de calorimétrie ou d’analyse thermique vous apporteront des informations utiles pour répondre à vos enjeux.
Quelle technique pour quelle mesure ?
Les techniques de calorimétrie et d’analyse thermique sont nombreuses et peuvent couvrir des besoins de caractérisation variés, dans des conditions expérimentales (température, atmosphère, pression,…) qui simulent les conditions réelles d’utilisation des matériaux. Les pages suivantes informent sur le principe de ces techniques, les mesures typiquement réalisées, et les grands domaines d’utilisation.
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Analyse Thermique Différentielle (ATD)
Cette technique mesure les températures de transformation des matériaux. Elle est plus particulièrement employée pour caractériser les changements de phase de matériaux inorganiques à très haute température. Elle est souvent appelée ATD, ou DTA en anglais.
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Calorimétrie Différentielle à Balayage (DSC)
Cette technique mesure les températures et chaleurs de transformation des matériaux ainsi que leur capacité thermique. Elle est souvent appelée DSC, pour Differential Scanning Calorimetry en anglais.
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Analyse Thermique Simultanée (STA)
L’analyse thermique simultanée mesure la stabilité thermique des matériaux, et renseigne sur leur réactivité ou leur composition. Elle est parfois appelée STA (pour simultaneous thermal analysis en anglais). Il est également souvent fait référence à la TG-DSC ou TG-ATD car cette technique combine la thermogravimétrie et les méthodes ATD ou DSC.
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Analyse Thermogravimétrique (ATG)
L’analyse thermogravimétrique mesure la stabilité thermique des matériaux, et renseigne sur leur réactivité ou leur composition. Elle est parfois appelée thermogravimétrie, ATG ou TGA (pour thermogravimetric analysis en anglais).
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Analyse Thermomécanique (TMA)
L’analyse thermomécanique mesure les variations de dimensions de matériaux en fonction de la température. Elle est appelée TMA (pour thermomechanical analysis en anglais) ou dilatométrie.
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Calorimétrie
Cette technique mesure les températures et chaleurs de transformation des matériaux (principalement les liquides et solides) ainsi que leur capacité thermique.
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Adsorption
Les techniques manométriques mesurent combien un matériau est capable, dans des conditions de pression et de température contrôlées, de capter ou de relâcher un gaz particulier. Elles sont également capables de mesurer la vitesse à laquelle ces phénomènes peuvent avoir lieu.
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Analyse des Gaz Émis
Le couplage entre l’analyse thermogravimétrique et les méthodes d’analyse de gaz telles que la MS (spectrométrie de masse), FTIR (spectrométrie infra-rouge) ou GC-MS (chromatographie en phase gaz – spectrométrie de masse) permet une analyse plus poussée de la composition d’un matériau ou de son processus de décomposition thermique.
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Humidité
L’humidité ambiante peut influer sur les performances et la stabilité de nombreuses familles de matériaux. La comparaison de mesures sous atmosphère sèche avec des mesures à des taux d’hygrométrie contrôlés permet de caractériser cette influence.
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Corrosion
La durée de vie de nombreux matériaux employés dans l’industrie ou dans la vie courante est limitée par leur réactivité vis-à-vis de leur environnement : oxygène, humidité, salinité, acidité sont des facteurs qui peuvent accélérer leur réaction.
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Pression
L’application d’une pression élevée de gaz peut jouer sur les performances et la stabilité de nombreuses familles de matériaux. La comparaison de mesures à pression atmosphérique et de mesures sous des pressions de gaz diverses permet de caractériser cette influence.