Solutions de recherche en ingénierie et en science des matériaux

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.

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Donner aux universitaires les moyens de créer de nouveaux matériaux et applications. Cette année, nous offrons des subventions dollar pour dollar et 30 000 $ pour nos instruments phares. Accélérez vos recherches et façonnez la science de demain.
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If you're working on ceramics, paints or inks, smart coatings or polymers, you might like reading about this range of analytical solutions for paints and coatings. It includes an introduction to particle measurement for pigments, elemental and phase analysis, dispersion stability, polymer molecular weight characterization, and more...

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 !

Abréviation	Nom de la méthode	Instrument(s)	Propriété mesurée
DLS	Diffusion dynamique de la lumière	Zetasizer	Taille moléculaire, rayon hydrodynamique R_H, 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	Titration calorimétrique isotherme	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
GCI	Interférométrie couplée à un réseau	Creoptix WAVEsystem	Cinétique de liaison en temps réel et affinité de liaison, sans marquage avec fluidique
IMG	Analyse automatique des images	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 de taille / 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 tomodensitométrie	Empyrean	Imagerie 3D de solides, de la porosité et de la densité
SAXS	Diffusion des 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	Réflectivité des rayons X	Empyrean X'Pert³ MRD(XL)	Couches et surfaces minces, épaisseur de film, rugosité de surface et d'interface
Fluorescence X	Fluorescence X	Epsilon Zetium Axios FAST 2830 ZT	Composition élémentaire, concentration élémentaire, éléments traces, détection de contaminants