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Analyse thermique, mécanique et rhéologique

- Responsable : Sbirrazzuoli Nicolas

- Missions :

L’analyse thermique permet d’établir les relations qui existent entre structure chimique ou physique et comportement macroscopique. Elle s’appuie sur un ensemble de techniques d’analyse basées sur l’étude de la variation d’une propriété physique en fonction du temps (mode isotherme) ou de la température (mode dynamique). Ainsi, on peut suivre par exemple l’énergie échangée entre un système et une référence (DSC, calorimétrie, micro-calorimétrie), l’évolution de la perte de masse (ATG) et analyser les gaz émis (EGA : couplages ATG-GC/MS, ATG-IR, ATG-MS), l’évolution de la viscosité ou des modules mécaniques (rhéométrie, DMA), les propriétés diélectriques, etc.

Les données obtenues fournissent des informations très précieuses pour l’étude et la caractérisation des « matériaux » au sens large du terme dont le comportement est souvent très complexe (matériaux hors équilibre, comportement viscoélastique, systèmes multiphasiques, importance de l’échelle d’observation des phénomènes, dépendance temporelle, aspects thermodynamiques et cinétiques, etc).

Les progrès techniques réalisés permettent aujourd’hui une mesure et un contrôle rigoureux de la température entre -150°C et +1600°C et ce quel que soit le mode de programmation choisi (chauffage linéaire, cycle chauffage-refroidissement-paliers isothermes, programmation sinusoïdale ou même stochastique de température). De plus, on peut moduler aisément la vitesse de chauffe ou de refroidissement avec une grande précision — de ± 0.02 à ± 50 K/min, voire beaucoup plus : 300 000 K/min pour la FlashDSC (Ultra Fast Calorimetry) ! Enfin, il est possible de travailler sous atmosphère contrôlée et donc d’étudier des réactions solides/gaz telles que la dégradation, l’oxydation, l’hydrogénation, etc.

- Techniques disponibles :

  • Analyse thermogravimétrique (ATG, 20 – 1600°C, 0,1 microgramme), Couplage ATG/GC-MS
  • Analyse calorimétrique différentielle (DSC, -150°C ; 800°C)
  • DSC à température modulée (TMDSC) et DSC à perturbation stochastique de température (TOPEM)
  • Ultra Fast Calorimetry (FlashDSC, -95°C, 450°C, vitesse maximale 2400 000 K/min au chauffage et 240 000 K/min refroidissement)
  • Calorimétrie de réaction (RC) et C80
  • Rhéométrie dynamique (-150°C ; 500°C)
  • Analyse Mécanique Dynamique (DMA, -150°C ; 500°C)
  • Essais de traction, flexion, compression (10 kN)
  • Thermomicroscopie avec lumière polarisée (-150 ; 350°C) et traitement d’images
  • Presse chauffante avec régulation de température (200 bars, 300°C)

- Domaines d’application :

  • Pharmaceutique, Cosmétique et Alimentaire
  • Matériaux et Polymères
  • Domaine du vivant, Biologie et Biochimie
  • Sécurité des réactions chimiques et Environnement

- Photo de la plateforme :

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Mots-clés

Fluides & Matériaux Complexes