Analyse thermique en laboratoire
Vos besoins : caractériser de manière fiable un matériau à partir d’une analyse thermique
Qu’est ce qu’une analyse thermique ?
L’analyse thermique d’un matériau permet de caractériser les propriétés physico-chimiques d’un matériau lorsque celui-ci est soumis à des contraintes thermiques extérieures (température). Ainsi, cela permet d’anticiper et donc de prédire les performances ou la qualité d’un matériau dans des conditions thermiques spécifiques, tout au long de son cycle de vie (de la création de la formule, en passant par le process industriel et l’utilisation finale).
Pourquoi faire une analyse thermique de votre matériau ?
L’analyse thermique est une technique essentielle pour caractériser les propriétés thermiques des matériaux. En utilisant cette analyse, le laboratoire FILAB peut mesurer la réponse thermique des matériaux face à une source de chaleur ou de refroidissement.
L’analyse thermique est essentielle pour les industriels car elle assure le contrôle de qualité, optimise les procédés de fabrication, et contribue à l’innovation et au développement de nouveaux produits, tout en évitant la défaillance produit.
En effet, l’analyse thermique permet d’évaluer plusieurs propriétés des matériaux, comme la capacité calorifique, les transitions thermiques et vitreuses, la stabilité de la composition chimique des matériaux, la conductivité, et le coefficient de dilatation thermique.
Nos solutions : vous proposer des services d’analyses thermiques fiables et un accompagnement dans l’interprétation des résultats
Depuis plus de 30 ans, notre laboratoire FILAB dispose de l’expérience et de moyens analytique spécifiques permettant de répondre aux besoins d’analyse thermiques de nos clients. Polymères ou composites, FILAB accompagne les entreprises dans la caractérisation de leurs matériaux à travers des analyses fiables et personnalisées.
Nos moyens techniques pour l'analyse thermique de votre matériau
Il existe plusieurs techniques d’analyse thermique permettant de mettre en évidence les spécificités physico-chimiques du matériau en fonction de la température :
- thermogravimétrique (technique ATG, ATG couplée à l’infrarouge FTIR)
- thermique différentielle (technique ATD)
- calorimétrique à balayage différentielle (technique par calorimètre DSC – Differential Scanning Calorimetry)
- par Chromatographie en Phase Gazeuse GC-MS
- par thermo-désorption (thermo-désorbeur TDU couplée à la chromatographie en phase gazeuse GCMS)
- par pyrolyse couplée à la GC-MS (Py-GCMS)
Nos prestations d'analyses thermiques en laboratoire
De l’analyse à la R&D, le laboratoire FILAB propose des services multisectoriels répondant à plusieurs types de demandes d’analyses thermiques et thermogravimétriques telles que :
Les analyses thermiques dans les industries
L’analyse thermique est utilisée dans de nombreux secteurs industriels pour répondre à des problématiques spécifiques relatives à la performance et à la sécurité des matériaux.
> Pour déterminer la stabilité thermique des médicaments et la compatibilité des composants dans les formulations pharmaceutiques. L’analyse thermique, via des techniques comme la DSC, permet de garantir l’efficacité, la sécurité, et la longévité des produits pharmaceutiques, répondant ainsi aux strictes réglementations de l’industrie.
> Assurer la résistance des matériaux à des températures extrêmes, notamment dans l’industrie aérospatiale. L’analyse thermique aide à sélectionner des matériaux qui peuvent résister aux variations de température extrêmes et aux conditions thermique élevées.
> Gérer la dissipation thermique dans les appareils électroniques pour éviter la surchauffe des composants électroniques. L’utilisation de la thermographie infrarouge et de la mesure de la conductivité thermique permet de concevoir des circuits plus efficaces et des systèmes de refroidissement adaptés. Optimiser la gestion thermique est essentiel pour prolonger la durée de vie des dispositifs électroniques et pour minimiser le risque de défaillance due à la chaleur.
Dans chacune de ces applications, l’analyse thermique fournit des données précieuses qui aident les industries à optimiser leurs matériaux et produits, assurant ainsi leur performance, leur sécurité et leur conformité réglementaire.
Notre FAQ
Exemples de matériaux soumis aux analyses thermiques
L’analyse thermique est une technique scientifique permettant d’évaluer les propriétés thermiques de divers matériaux. Cette méthode de laboratoire est utilisée pour analyser les changements physiques et / ou chimiques qui se produisent au cours de la variation de température. Les matériaux qui sont couramment soumis à des analyses thermiques sont les polymères, les composites, les métaux, les alliages et les céramiques. Cette technique est très utile pour déterminer les propriétés des matériaux tels que la conductivité thermique, la capacité calorifique et la diffusivité thermique.
Qu'est ce qu'une analyse thermogravimétrique ?
L'analyse thermogravimétrique (TGA) est une technique qui mesure la variation de masse d'un échantillon en fonction de la température ou du temps. Elle permet de détecter des phénomènes comme la décomposition, la déshydratation, ou l'oxydation en chauffant l'échantillon sous une atmosphère contrôlée. La TGA est utilisée pour étudier la composition chimique, la stabilité thermique, et les températures de décomposition des matériaux, ce qui est essentiel dans la recherche et développement, ainsi que dans le contrôle qualité de nombreux secteurs industriels tels que les polymères et les céramiques.
Quelles sont les différences entre une analyse thermique et une analyse thermogravimétrique ?
Une analyse thermique et une analyse thermogravimétrique sont deux techniques de caractérisation de matériaux très courantes. Bien que les deux techniques se concentrent sur la mesure des propriétés thermiques des matériaux, elles diffèrent dans leur approche.
L'analyse thermique est une technique qui mesure les propriétés thermiques face à des variations de température, tandis que l'analyse thermogravimétrique mesure la variation de masse de ce même matériau en réponse à des changements de température.
En d'autres termes, alors que l'analyse thermique se concentre sur les changements physico-chimiques induits par des changements de température, l'analyse thermogravimétrique examine les variations de masse qui résultent de ces changements. Ces techniques offrent une compréhension approfondie des propriétés thermiques des matériaux et sont utilisées dans de nombreux domaines allant de l'industrie à la recherche.
Comment interpréter les résultats d’une analyse thermique ?
Une interprétation correcte des résultats d'une analyse thermique dépend de la compréhension approfondie des principes physiques sous-jacents.
Les résultats d'une analyse thermique sont souvent présentés sous forme de courbes représentant l'évolution de la température en fonction du temps ou de la quantité d'énergie absorbée ou libérée par l'échantillon.
En général, les variations de température et d'énergie indiquent des transitions de phase ou des réorganisations moléculaires dans l'échantillon. La compréhension de ces résultats est primordiale pour l'optimisation des propriétés des matériaux.
Quelles sont les propriétés thermiques analysées lors d'une analyse thermique ?
Lors d'une analyse thermique, plusieurs propriétés thermiques des matériaux sont étudiées pour comprendre leur comportement sous diverses conditions de température. Voici les principales propriétés analysées :
> Capacité calorifique (Cp) : C'est la quantité de chaleur nécessaire pour élever la température d'une unité de masse du matériau d'un degré Celsius, permettant de comprendre comment un matériau absorbe et stocke l'énergie thermique.
> Transition thermique : Cela inclut la détection des points de transition tels que les points de fusion, de cristallisation, et les transitions vitreuses, indiquant à quelles températures un matériau change de phase ou de structure.
> Stabilité thermique : Cette propriété décrit la capacité d'un matériau à conserver ses caractéristiques physiques et chimiques à des températures élevées. La décomposition thermique ou la dégradation peut être analysée pour déterminer à quelle température un matériau commence à se décomposer.
> Conductivité thermique : C'est la mesure de la capacité d'un matériau à conduire la chaleur. Cette propriété est essentielle pour les applications où la gestion de la chaleur est critique, comme dans les matériaux isolants ou les composants électroniques.
> Coefficient de dilatation thermique : Il quantifie l'expansion ou la contraction d'un matériau en réponse à des changements de température, pour des applications nécessitant une grande précision dimensionnelle.
> Température de décomposition : La température à laquelle un matériau commence à se décomposer chimiquement, notamment dans des conditions de température élevée.
> Dilatation thermique : Cela mesure les changements de dimension en réponse à la température. Pour les matériaux utilisés dans la construction ou la fabrication de composants qui subissent des fluctuations de température, cette propriété est vitale pour assurer l'intégrité structurelle et la compatibilité des matériaux.
L'analyse de ces propriétés aide les industries à choisir, concevoir et fabriquer des matériaux adaptés à des applications spécifiques, garantissant performance, sécurité, et durabilité.
