Vous souhaitez réaliser des analyses pour qualification OTAN (STANAG/AECTP)
Dans le cadre des programmes de qualification OTAN, les équipements et matériaux sont soumis à des conditions environnementales exigeantes : corrosion, humidité, variations de température, vieillissement ou encore sollicitations mécaniques. FILAB intervient en support analytique des programmes de qualification STANAG / AECTP, en apportant son expertise en analyse, caractérisation des matériaux et investigation de défaillances. L’objectif est de fournir aux industriels de la Défense des données permettant de caractériser l’état des matériaux avant et après essais, d’identifier les évolutions observées et de contribuer à la compréhension des mécanismes de dégradation.
Une expertise analytique au service de la qualification
Les essais environnementaux peuvent entraîner différentes évolutions des matériaux : apparition de corrosion, dégradation d’un revêtement, modification de la surface, fissuration, oxydation ou vieillissement d’un matériau.
Les analyses réalisées par FILAB permettent notamment de répondre à des problématiques telles que :
- Quelle est la composition du matériau ou de l’alliage ?
- Quels éléments ou composés sont présents sur une surface ?
- Quels produits de corrosion se sont formés ?
- Le revêtement présente-t-il une évolution après vieillissement ?
- Quelle est l’origine d’une fissuration ou d’une défaillance ?
- Une modification chimique ou structurale est-elle observée après exposition ?
Quels matériaux peuvent être caractérisés ?
FILAB intervient sur différents types de matériaux utilisés dans les équipements industriels et de défense :
Alliages métalliques
La caractérisation des métaux et alliages peut notamment porter sur :
- la composition chimique ;
- les éléments d’alliage et impuretés ;
- les produits de corrosion ;
- les inclusions ;
- les évolutions de surface après exposition ;
- les phénomènes d’oxydation ou de corrosion.
Les analyses peuvent être réalisées sur des alliages ferreux, aluminium, cuivre, nickel, titane ou autres familles métalliques, selon les matériaux étudiés.
Revêtements et traitements de surface
Les revêtements jouent un rôle majeur dans la protection des composants métalliques soumis à des environnements agressifs.
FILAB peut caractériser :
- la composition chimique des revêtements ;
- leur épaisseur ;
- leur homogénéité ;
- leur morphologie ;
- leur adhérence ou leur évolution après vieillissement ;
- les produits de corrosion associés ;
- les interfaces entre revêtement et substrat.
Ces analyses peuvent notamment être utilisées pour rechercher l’origine d’une perte de protection observée après un essai environnemental.
Polymères et élastomères
Les polymères peuvent également évoluer sous l’effet de la température, de l’humidité, du rayonnement ou d’autres contraintes environnementales. La caractérisation peut permettre d’étudier :
- la composition du polymère ;
- les additifs présents ;
- les produits de dégradation ;
- les modifications de structure ;
- les variations de masse molaire ;
- les phénomènes de vieillissement ou d’oxydation.
L’objectif est notamment de déterminer si une modification des propriétés du matériau résulte d’une dégradation chimique, physique ou d’une interaction avec l’environnement.
Une caractérisation multi-technique des matériaux
Les problématiques rencontrées dans les programmes de qualification nécessitent rarement une seule technique analytique. FILAB met en œuvre une approche multi-analytique, en sélectionnant les méthodes les plus adaptées à la nature du matériau et à la problématique rencontrée.
Les techniques ICP-OES et ICP-MS permettent notamment de déterminer la composition élémentaire des matériaux ou de rechercher des éléments à l'état de traces.
Elles peuvent être utilisées pour :
- contrôler la composition d’un alliage ;
- rechercher des éléments métalliques spécifiques ;
- identifier des impuretés ;
- comparer plusieurs lots de matières premières ;
- caractériser certains produits de corrosion après mise en solution.
La microscopie électronique à balayage couplée à l’analyse EDX (MEB-EDX) permet d'observer la morphologie d’une surface et d’obtenir une information élémentaire localisée.
Cette technique est particulièrement intéressante pour étudier :
- des défauts de surface ;
- des piqûres de corrosion ;
- des fissures ;
- des particules ou inclusions ;
- des interfaces revêtement/substrat ;
- des zones présentant une composition différente du matériau environnant.
Elle permet ainsi de croiser information morphologique et information élémentaire.
La spectroscopie de photoélectrons X (XPS) permet de caractériser les premiers nanomètres d’une surface.
Elle peut notamment être utilisée pour déterminer :
- la composition chimique de surface ;
- les états d’oxydation des éléments ;
- la présence de contaminants ;
- l’évolution d’une surface après vieillissement ;
- la composition de certaines couches superficielles.
Elle constitue ainsi un outil pertinent lorsque la problématique concerne spécifiquement les phénomènes se produisant à la surface du matériau.
La diffraction des rayons X (DRX) permet d’identifier les phases cristallines présentes dans un matériau.
Elle peut notamment être mise en œuvre pour caractériser :
- des alliages métalliques ;
- des phases cristallines ;
- des oxydes et produits de corrosion ;
- des matériaux minéraux ;
- des évolutions structurales après exposition.
Selon la problématique, d’autres techniques peuvent compléter la caractérisation.
L'IRTF et la spectroscopie Raman permettent notamment d’identifier certaines fonctions chimiques ou phases présentes dans les matériaux.
Les analyses thermiques, telles que l'ATG ou la DSC, peuvent quant à elles apporter des informations sur le comportement thermique, la stabilité ou certaines évolutions de matériaux polymères.
Le croisement de ces résultats permet de mettre en évidence les modifications liées aux conditions d’exposition et d’apporter des éléments objectifs à l’analyse des performances ou des défaillances.
Investigation des phénomènes de corrosion et de vieillissement
Après un essai de qualification, FILAB peut comparer un échantillon exposé à un échantillon de référence afin d’identifier les différences de composition, de surface ou de structure. Dans le cas d’une corrosion, les analyses peuvent par exemple permettre de localiser les zones affectées, caractériser les produits de corrosion et identifier les éléments impliqués. Pour un revêtement, elles peuvent mettre en évidence une évolution de sa composition ou de son interface avec le substrat. Cette approche permet ainsi de dépasser le simple constat visuel d’une dégradation pour rechercher son origine et son mécanisme.
FILAB, laboratoire d’analyses et d’expertise matériaux
FILAB accompagne les industriels dans leurs démarches de qualification et de validation en apportant un support analytique indépendant, depuis la définition de la stratégie d’analyse jusqu’à l’interprétation des résultats. L’intervention de FILAB peut ainsi compléter les essais réalisés dans le cadre des programmes STANAG / AECTP, notamment pour documenter le comportement des matériaux, caractériser les phénomènes de corrosion ou de vieillissement et investiguer les éventuelles défaillances. FILAB intervient en tant que laboratoire d’analyses, d’expertise et de caractérisation des matériaux, en support des programmes de qualification OTAN.
Notre FAQ
FILAB apporte un support d’analyses et d’expertise matériaux aux industriels engagés dans un programme de qualification. Le laboratoire caractérise les échantillons et recherche les mécanismes de dégradation observés avant ou après les essais. Ces résultats alimentent le dossier technique ; ils ne constituent pas, à eux seuls, une qualification OTAN de l’équipement. Découvrir le support analytique aux qualifications OTAN.
Un STANAG formalise un accord de normalisation entre pays de l’OTAN pour répondre à un besoin d’interopérabilité. Les AECTP sont des publications consacrées aux conditions environnementales et aux essais associés. Le programme concerné doit préciser les références et éditions applicables, les sollicitations retenues et les critères d’acceptation ; ces appellations ne définissent pas un essai unique.
Les investigations peuvent porter sur des alliages métalliques, polymères, élastomères, composites, céramiques, revêtements ou traitements de surface. Le programme analytique dépend du matériau et de la sollicitation étudiée : humidité, température, corrosion ou vieillissement, par exemple. Une même exposition peut nécessiter des méthodes différentes selon que l’on recherche une modification chimique, structurale ou interfaciale.
La comparaison avec un état initial documenté aide à distinguer une caractéristique préexistante d’une évolution liée à l’exposition. Les zones examinées, la préparation des échantillons et les conditions d’analyse doivent rester comparables. Composition, morphologie, produits de corrosion et interfaces peuvent ainsi être étudiés ensemble pour mieux interpréter une altération constatée après l’essai.
Le choix dépend du défaut : le MEB-EDX examine la morphologie et la composition élémentaire locale, la XPS étudie la chimie superficielle et la DRX recherche des phases cristallines. Pour les polymères, l’IRTF ou les analyses thermiques peuvent compléter l’étude. Le croisement des résultats et de l’historique d’exposition permet d’évaluer les mécanismes possibles, plutôt que conclure sur le seul aspect visuel.