Analyse Thermique

D’une manière générale, les grandeurs physiques et chimiques dépendent de la température. L’analyse thermique regroupe une multitude de méthodes d’analyse de ces propriétés important dans le domaine des sciences des matériaux.

Les propriétés les plus fréquemment analysées par l’analyse thermique et les méthodes utilisées sont les suivantes:

Comme pratiquement toute propriété physique est fonction de la température (conductivité électrique, coefficient Seebeck, propriétés optiques et diélectriques, etc.) toutes leurs analyses font partie de l’analyse thermique.

Il y a deux modes de mesure utilisés en analyse thermique: le mode dynamique et le mode statique. En mode dynamique, une variation de la température se fait soit par balayage en continu soit par sauts de températures suivi de paliers. La propriété physique est mesurée en fonction de cette température en continu ou à des températures discrètes. En mode statique, la température reste fixe et la propriété en question est mesurée en fonction du temps. Normalement, un autre paramètre varie en fonction du temps tel que la pression, la composition de l’atmosphère gazeuse, la force, etc.

Applications

Une multitude de divers matériaux peut être analysée par l’une ou l’autre technique d’analyse thermique. La DSC (et la DTA) est utilisée pour l’analyse de transitions de phases (solide-liquide et solide-solide) et pour le suivi de réactions chimiques (oxydations, vieillissements, décompositions, etc.) dans les polymères, les aliments, les produits pharmaceutiques mais également dans le domaine des métaux et des céramiques.

Méthodes d’analyse

En fonction de la propriété à analyser, divers méthodes s’appliquent:

Dilatométrie (variations de longueurs), TMA (propriétés mécaniques), DTA et DSC (transitions de phases, réaction chimiques, détermination d’enthalpies), ATG (changement de masse), STA (= ATG + ATD/DSC), LFA (diffusivité/conductivité thermique), HFM (conductivité thermique), THB (conductivité thermique), LSR (résistivité électrique et coefficient Seebeck).

Des informations détaillées concernant ces techniques se trouvent dans les chapitres dédiées.