Vous souhaitez réaliser une analyse de microstructure par MEB-EBSD
Pourquoi analyser la microstructure des matériaux ?
Tout d’abord, la connaissance de la microstructure de la surface d’un matériau est un paramètre clé dans le développement d’un nouveau produit ou l’élimination d’anomalies nouvelles.
En effet, dans le cadre de problèmes d’usure (érosion/abrasion, adhésion, corrosion, fatigue) ou de rupture, la connaissance de la microstructure de la surface concernée est cruciale.
La connaissance de la microstructure de la surface d’un matériau donne également accès à une série d’information sur ses propriétés physico-chimiques indispensable lors d’un processus de production ou bien d’analyse réglementaire.
Ainsi, chaque entreprise confrontée à l’une ou l’autre de ces problématiques fait appel à des compétences de caractérisation de microstructure de surface.
Qu'est-ce que la Microscopie Electronique à Balayage EBSD (MEB-EBSD) ?
La Microscopie Électronique à Balayage (MEB) couplée à la technique d’Electron Backscatter Diffraction (EBSD) est une méthode avancée utilisée pour analyser la microstructure cristalline des matériaux et particulièrement des métaux. En associant l’imagerie haute résolution du MEB à l’analyse détaillée de la structure cristalline via l’EBSD, cette technique offre une compréhension approfondie des propriétés des matériaux. En effet, toutes ces analyses microstructurales complètent généralement des inspections MEB préliminaires (aspect, composition chimique).
La combinaison MEB-EBSD permet de révéler des informations essentielles telles que l’orientation cristalline, les limites de grains, les phases cristallines et les déformations structurelles. Ces données sont cruciales pour explorer l’impact de la microstructure sur les propriétés mécaniques et physiques des matériaux.
Analyses de microstructures réalisées par MEB EBSD
Analyse de l'orientation cristalline
Identification de phases cristallines
Détection de défauts cristallins
Cartographie des limites de grains
Analyse de textures cristallographiques
Caractérisation de matériaux polycristallins
Points clés de l'analyse EBSD :
l'EBSD fournit des données à l’échelle micrométrique, voire nanométrique, sur la texture cristalline, permettant une analyse précise de la microstructure.
cette technique permet de visualiser comment les grains d’un matériau sont orientés les uns par rapport aux autres, aidant ainsi à comprendre leurs propriétés mécaniques.
l’EBSD identifie et localise les différentes phases présentes dans un échantillon, une étape cruciale pour les matériaux polyphasés.
l’EBSD met en évidence les dislocations, déformations cristallines et autres défauts, apportant des informations essentielles pour l’ingénierie et la recherche sur les matériaux.
Nos solutions : caractériser la microstructure des matériaux par MEB-EBSD
Pourquoi choisir FILAB pour l’analyse de microstructure par MEB-EBSD ?
Au sein du laboratoire FILAB, un département entier est dédié à l’expertise des matériaux, regroupant doctorants et ingénieurs spécialisés possédant un savoir-faire hautement qualifié. Ce niveau d’expertise est renforcé par un parc analytique de pointe de 5200 m², équipé notamment de 2 MEB-EDX et de 1 MEB-EBSD, qui permettent de fournir des analyses fiables et rapides à des tarifs compétitifs.
Nos MEB particulièrement puissants et performants répondent aussi bien à des diagnostics rapides (pollution, inclusion…) qu’à des expertises plus complexes nécessitant une analyse approfondie.
Les étapes d'une analyse microstructurale par MEB-EBSD
1 - Préparation de l'échantillon
La préparation est une étape cruciale pour garantir une analyse microstructurale fiable et précise :
- Nettoyage : élimination des contaminants (poussière, huile, etc.) à l’aide de solvants ou de techniques adaptées.
- Polissage mécanique : l’échantillon est poli avec des disques abrasifs de granulométrie décroissante pour obtenir une surface lisse et plane.
- Polissage ionique ou abrasion ionique (Cross Polisher) : lorsque des finitions ultra-précises sont nécessaires, un polissage par faisceau d’ions (ion milling) est réalisé pour éliminer les artefacts introduits lors du polissage mécanique. Cela est particulièrement utile pour les matériaux fragiles ou hétérogènes.
- Revêtement (si nécessaire) : les échantillons non conducteurs sont revêtus d’une fine couche métallique (or, carbone) pour éviter les charges électrostatiques lors de l’analyse.
2 - Chargement et positionnement dans le MEB
- L’échantillon est monté sur un support spécifique (stub) compatible avec le microscope.
- Introduction dans la chambre sous vide pour éviter la dispersion des électrons secondaires.
- Orientation correcte de l’échantillon, avec une inclinaison typique de 70° pour l’analyse EBSD.
3 - Acquisition des images MEB
- Paramétrage : ajustement de la tension d’accélération, du courant de faisceau et de la distance de travail pour optimiser la résolution.
- Observation initiale : capture d’images haute résolution pour observer la morphologie, les inclusions et les défauts.
4 - Analyse EBSD
- Positionnement : inclinaison de l’échantillon pour maximiser la capture des motifs de diffraction.
- Acquisition des motifs : le détecteur EBSD enregistre les motifs produits par la diffraction des électrons rétrodiffusés.
- Cartographie cristallographique :
- Orientation des grains et identification des phases cristallines.
- Détection des limites de grains et cartographie des textures.
- Analyse des déformations structurelles ou des défauts cristallins.
- Traitement des données : analyse des motifs via des bases de données cristallographiques.
Points clés de la préparation
