{"id":92387,"date":"2025-08-04T09:54:12","date_gmt":"2025-08-04T07:54:12","guid":{"rendered":"https:\/\/www.linseis.com\/non-classifiee\/determination-de-la-tg-avec-tma-comment-les-thermoplastiques-reagissent-sous-une-charge-mecanique\/"},"modified":"2025-08-06T13:03:38","modified_gmt":"2025-08-06T11:03:38","slug":"determination-de-la-tg-avec-tma-comment-les-thermoplastiques-reagissent-sous-une-charge-mecanique","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/connaissance\/determination-de-la-tg-avec-tma-comment-les-thermoplastiques-reagissent-sous-une-charge-mecanique\/","title":{"rendered":"D\u00e9termination de la Tg avec TMA : comment les thermoplastiques r\u00e9agissent sous une charge m\u00e9canique"},"content":{"rendered":"\t\t<div data-elementor-type=\"wp-post\" data-elementor-id=\"92387\" class=\"elementor elementor-92387 elementor-92350\" data-elementor-post-type=\"post\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-25e9e65 e-flex e-con-boxed e-con e-parent\" data-id=\"25e9e65\" data-element_type=\"container\" data-e-type=\"container\">\n\t\t\t\t\t<div class=\"e-con-inner\">\n\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-2b8f4e7 e-con-full e-flex e-con e-child\" data-id=\"2b8f4e7\" data-element_type=\"container\" data-e-type=\"container\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-634d1cf elementor-toc--minimized-on-tablet elementor-widget elementor-widget-table-of-contents\" data-id=\"634d1cf\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-settings=\"{&quot;headings_by_tags&quot;:[&quot;h2&quot;],&quot;exclude_headings_by_selector&quot;:[],&quot;no_headings_message&quot;:&quot;No headings were found on this 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aria-label=\"Ouvrir la table des mati\u00e8res\"><svg aria-hidden=\"true\" class=\"e-font-icon-svg e-fas-chevron-down\" viewBox=\"0 0 448 512\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\"><path d=\"M207.029 381.476L12.686 187.132c-9.373-9.373-9.373-24.569 0-33.941l22.667-22.667c9.357-9.357 24.522-9.375 33.901-.04L224 284.505l154.745-154.021c9.379-9.335 24.544-9.317 33.901.04l22.667 22.667c9.373 9.373 9.373 24.569 0 33.941L240.971 381.476c-9.373 9.372-24.569 9.372-33.942 0z\"><\/path><\/svg><\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-toc__toggle-button elementor-toc__toggle-button--collapse\" role=\"button\" tabindex=\"0\" aria-controls=\"elementor-toc__634d1cf\" aria-expanded=\"true\" aria-label=\"Fermer la table des mati\u00e8res\"><svg aria-hidden=\"true\" class=\"e-font-icon-svg e-fas-chevron-up\" viewBox=\"0 0 448 512\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\"><path d=\"M240.971 130.524l194.343 194.343c9.373 9.373 9.373 24.569 0 33.941l-22.667 22.667c-9.357 9.357-24.522 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class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Pourquoi la mesure de la Tg sous une charge d\u00e9finie est cruciale<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-c567a80 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"c567a80\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>La <a href=\"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/connaissance\/temperature-de-transition-du-verre\/\" data-auto-event-observed=\"true\"><strong>temp\u00e9rature de transition vitreuse<\/strong> (<strong>Tg<\/strong>)<\/a> marque la transition d&rsquo;un <b>thermoplastique <\/b>d&rsquo;un \u00e9tat fragile et vitreux \u00e0 un comportement caoutchouteux. Avec des m\u00e9thodes de mesure classiques comme la <a href=\"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/methodes-danalyse-thermique\/calorimetrie-differentielle-a-balayage\/\" data-auto-event-observed=\"true\"><strong>Calorim\u00e9trie diff\u00e9rentielle dynamique<\/strong><\/a> (<strong>DSC<\/strong>), mais elles ne fournissent pas toujours des informations <b>suffisantes <\/b>pour les <b>applications r\u00e9elles<\/b>.<\/p><p>De nombreuses <b>pi\u00e8ces thermoplastiques moul\u00e9es<\/b> &#8211; comme les bo\u00eetiers, les joints ou les raccords de serrage &#8211; sont soumises \u00e0 des contraintes m\u00e9caniques dans la vie quotidienne ou fonctionnent \u00e0 des <b>temp\u00e9ratures ambiantes proches de la Tg<\/b>. Un mat\u00e9riau dont la fiche technique indique une Tg de 105 \u00b0C peut d\u00e9j\u00e0 se ramollir beaucoup plus t\u00f4t sous l&rsquo;effet <b>de la chaleur plus la force<\/b> et perdre sa stabilit\u00e9 dimensionnelle. Cela signifie pour le d\u00e9veloppement qu&rsquo;une conception bas\u00e9e sur des donn\u00e9es DSC pures peut provoquer des d\u00e9faillances de composants, souvent sans avertissement pr\u00e9alable.<\/p><p>Le site <a href=\"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/methodes-danalyse-thermique\/analyse-thermomecanique\/\" data-auto-event-observed=\"true\"><strong>Analyse thermom\u00e9canique (TMA)<\/strong><\/a> pr\u00e9sente un avantage d\u00e9cisif : elle mesure la <a href=\"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/proprietes\/coefficient-dexpansion-lineaire\/\" data-auto-event-observed=\"true\"><strong>changement de longueur<\/strong><\/a> d&rsquo;un \u00e9chantillon pendant l&rsquo;augmentation de la temp\u00e9rature sous une <b>force m\u00e9canique<\/b> d\u00e9finie. Cette m\u00e9thode permet de d\u00e9terminer la transition vitreuse dans une condition d&rsquo;essai plus proche de la r\u00e9alit\u00e9, par exemple sous une <b>force de p\u00e9n\u00e9tration ou de compression<\/b> donn\u00e9e. Cette approche m\u00e9thodologique permet une <b>d\u00e9tection de la Tg plus sensible et plus pratique<\/b>, qui va au-del\u00e0 de l&rsquo;approche DSC en laboratoire et permet ainsi de prendre de meilleures d\u00e9cisions concernant les mat\u00e9riaux.<\/p><p>Dans cet article, nous montrons comment les mesures TMA peuvent \u00eatre r\u00e9alis\u00e9es avec des conditions de force d\u00e9finies et ce que des \u00e9tudes empiriques &#8211; par exemple sur des <b>films PMMA<\/b> et <b>des composites cuivre-PMMA<\/b> &#8211; r\u00e9v\u00e8lent sur la diff\u00e9rence avec les mesures Tg classiques par DSC.<\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-165b7ae elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"165b7ae\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Ce que l'analyse thermom\u00e9canique (TMA) peut r\u00e9ellement faire<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-77743d4 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"77743d4\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>L&rsquo;<b>analyse thermom\u00e9canique (TMA<\/b><strong>)<\/strong> est une m\u00e9thode bien \u00e9tablie pour caract\u00e9riser le comportement de d\u00e9formation thermique des mat\u00e9riaux solides. Contrairement aux m\u00e9thodes calorim\u00e9triques telles que la DSC, la TMA mesure <b>directement la variation de longueur<\/b> d&rsquo;une \u00e9prouvette pendant un r\u00e9gime de temp\u00e9rature contr\u00f4l\u00e9 &#8211; <strong>sous <\/strong><b>une force m\u00e9canique d\u00e9finie<\/b>. Cette combinaison rend la TMA particuli\u00e8rement pr\u00e9cieuse pour l&rsquo;analyse des <b>changements structurels li\u00e9s \u00e0 la temp\u00e9rature<\/b>, tels qu&rsquo;ils se produisent lors de <b>la transition vitreuse <\/b>des <b>thermoplastiques <\/b>amorphes ou semi-cristallins.  <\/p><h3><strong>Principe de mesure<\/strong><\/h3><p>Dans une mesure TMA typique, un \u00e9chantillon &#8211; par exemple une bande mince ou une \u00e9prouvette cylindrique &#8211; est plac\u00e9 sur un support solide ou, dans le cas de films ou de fibres, serr\u00e9 entre deux pinces. Une <b>force <\/b>est appliqu\u00e9e \u00e0 l&rsquo;\u00e9chantillon, dont l&rsquo;<b>intensit\u00e9 peut \u00eatre r\u00e9gl\u00e9e de mani\u00e8re variable<\/b> (g\u00e9n\u00e9ralement dans une plage de quelques millinewtons \u00e0 plusieurs newtons, en fonction du mat\u00e9riau et de la cible d&rsquo;essai).<\/p><p>Pendant que la temp\u00e9rature est augment\u00e9e \u00e0 un taux de chauffage constant (par exemple 2-5 K\/min), le syst\u00e8me enregistre <b>la variation de longueur avec une haute r\u00e9solution<\/b>.<\/p><p>Pour de nombreux thermoplastiques amorphes, cette variation de longueur en fonction de la temp\u00e9rature se traduit par une nette modification de la pente (un \u00ab\u00a0<b>point d&rsquo;inflexion<\/b><strong>\u00ab\u00a0)<\/strong>, ce qui correspond \u00e0 une modification du coefficient de dilatation &#8211; pr\u00e9cis\u00e9ment \u00e0 la temp\u00e9rature \u00e0 laquelle l&rsquo;agitation mol\u00e9culaire augmente : la <b>transition vitreuse<\/b>. La Tg ainsi d\u00e9termin\u00e9e <b>d\u00e9pend g\u00e9n\u00e9ralement de la charge<\/b> et diff\u00e8re de la Tg d\u00e9termin\u00e9e dans des conditions sans charge. En outre, la m\u00e9thode TMA pour la d\u00e9termination de la Tg est beaucoup plus sensible que la m\u00e9thode DSC. Les temp\u00e9ratures de transition vitreuse obtenues ne d\u00e9pendent pas seulement de la m\u00e9thode choisie, mais aussi des taux de chauffage et d&rsquo;autres param\u00e8tres exp\u00e9rimentaux. C&rsquo;est pourquoi la m\u00e9thode de mesure utilis\u00e9e et les conditions exp\u00e9rimentales doivent toujours \u00eatre mentionn\u00e9es lors de l&rsquo;indication de la Tg.    <\/p><h3><strong>Modes de mesure pertinents<\/strong><\/h3><p>Diff\u00e9rents modes de mesure peuvent \u00eatre utilis\u00e9s en fonction du message souhait\u00e9 :<\/p><ul><li><b>Expansion :<\/b> l&rsquo;\u00e9chantillon est expos\u00e9 et se dilate par chauffage sous son propre poids ou sous une charge minimale. Ce mode sert souvent de r\u00e9f\u00e9rence pour les mesures de Tg non perturb\u00e9es. <\/li><li><b>P\u00e9n\u00e9tration :<\/b> l&rsquo;aiguille de mesure appuie sur la surface avec une force d\u00e9finie &#8211; ce mode est particuli\u00e8rement adapt\u00e9 pour simuler le comportement en cas de charge ponctuelle.<\/li><\/ul><ul><li><b>Mesure sous force oscillante :<\/b> pendant la mesure, une force oscillante d&rsquo;une fr\u00e9quence d&rsquo;environ 0,1 \u00e0 1 Hz est appliqu\u00e9e. Pour ce faire, on utilise g\u00e9n\u00e9ralement le mudus de p\u00e9n\u00e9tration. <\/li><\/ul><p><br>Tous les modes fournissent une courbe de variation de longueur caract\u00e9ristique tout au long de l&rsquo;\u00e9volution de la temp\u00e9rature. La <b>transition vitreuse <\/b>se traduit par un changement brutal du comportement de dilatation &#8211; g\u00e9n\u00e9ralement une inflexion de la courbe, d\u00e9termin\u00e9e \u00e0 l&rsquo;aide d&rsquo;une m\u00e9thode tangentielle ou en comparant les coefficients de dilatation thermique avant et apr\u00e8s le point de transition. Lors de la mesure avec une force oscillante, Tg se manifeste par une forte augmentation de l&rsquo;amplitude.  <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-760eca2 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"760eca2\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">\u00c9tudes de cas : \u00e9tudes valid\u00e9es sur la d\u00e9termination de la Tg avec TMA<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-363db2b elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"363db2b\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Les exemples suivants, tir\u00e9s de la litt\u00e9rature scientifique, montrent comment l&rsquo;analyse thermom\u00e9canique peut \u00eatre utilis\u00e9e pour mesurer la temp\u00e9rature de transition vitreuse (Tg) de mat\u00e9riaux \u00e0 base de PMMA dans des conditions m\u00e9caniques d\u00e9finies. L&rsquo;accent n&rsquo;est pas mis sur la mod\u00e9lisation de charges d&rsquo;application extr\u00eames, mais sur la possibilit\u00e9 de d\u00e9duire des changements structurels sensibles dans le mat\u00e9riau gr\u00e2ce au couplage de la temp\u00e9rature et de la force &#8211; un avantage par rapport aux m\u00e9thodes purement calorim\u00e9triques. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-c8a618d elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"c8a618d\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h3 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Films PMMA : \u00e9cart de Tg en TMA et DSC<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-983f039 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"983f039\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Dans une \u00e9tude r\u00e9alis\u00e9e par Agarwal et al. (2010), des films en poly(m\u00e9thacrylate de m\u00e9thyle) (PMMA) ont \u00e9t\u00e9 analys\u00e9s par analyse thermom\u00e9canique (TMA) en mode traction. Avec une force d&rsquo;essai de 10 N et une vitesse de chauffage de 2 K\/min, la courbe d&rsquo;allongement a montr\u00e9 une transition marqu\u00e9e \u00e0 82,1 \u00b0C. Cette valeur est nettement inf\u00e9rieure \u00e0 la temp\u00e9rature de transition vitreuse typiquement d\u00e9termin\u00e9e par DSC, qui est d&rsquo;environ 105 \u00b0C, comme cela est souvent indiqu\u00e9 dans les fiches techniques.   <\/p><p>L&rsquo;\u00e9tude montre que la TMA peut d\u00e9tecter les changements de comportement m\u00e9canique induits par la temp\u00e9rature, m\u00eame en dessous de la Tg d\u00e9termin\u00e9e par DSC. Cela souligne le potentiel de la TMA, en particulier pour les applications avec des tol\u00e9rances \u00e9troites ou des plages de temp\u00e9rature sensibles, dans lesquelles les r\u00e9actions m\u00e9caniques peuvent commencer avant la Tg de la DSC. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-bf1b2a3 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"bf1b2a3\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h3 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Composite cuivre-PMMA : Influence des charges sur le comportement Tg<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7c2c21e elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7c2c21e\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Une autre \u00e9tude de Poblete et \u00c1lvarez (2023) a \u00e9t\u00e9 consacr\u00e9e \u00e0 l&rsquo;influence des particules de cuivre nanom\u00e9triques sur les propri\u00e9t\u00e9s thermom\u00e9caniques des composites PMMA. Pour ce faire, diff\u00e9rentes proportions volum\u00e9triques de cuivre ont \u00e9t\u00e9 incorpor\u00e9es dans une matrice de PMMA et les mat\u00e9riaux r\u00e9sultants ont \u00e9t\u00e9 analys\u00e9s, notamment par la m\u00e9thode d&rsquo;analyse thermom\u00e9canique (TMA). <\/p><p>Les r\u00e9sultats montrent que la temp\u00e9rature de transition vitreuse diminue l\u00e9g\u00e8rement pour les faibles pourcentages de charges (moins de 2 % en volume), alors qu&rsquo;elle reste globalement stable \u00e0 partir d&rsquo;environ 10 % en volume. Les auteurs pr\u00e9sentent \u00e0 la fois des donn\u00e9es de mesure TMA et DSC qui diff\u00e8rent pour certaines compositions, mais qui, dans l&rsquo;ensemble, pr\u00e9sentent un bon accord.<\/p><p>La TMA a permis de repr\u00e9senter les effets de l&rsquo;ajout de charges de mani\u00e8re tr\u00e8s diff\u00e9renci\u00e9e &#8211; non seulement en ce qui concerne la valeur Tg, mais aussi en ce qui concerne la modification de la longueur en fonction de la temp\u00e9rature. Cela fournit des informations pr\u00e9cieuses pour le d\u00e9veloppement de composites \u00e0 base de PMMA, en particulier pour le r\u00e9glage cibl\u00e9 des propri\u00e9t\u00e9s du mat\u00e9riau dans le champ de tension entre la stabilit\u00e9 thermique et la performance m\u00e9canique. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-cf20a35 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"cf20a35\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h3 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Composite PMMA-CCTO : Pas d'influence significative sur Tg<\/h3>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-7f1c101 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"7f1c101\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>L&rsquo;\u00e9tude de Thomas et al. (2013) a port\u00e9 sur des composites de PMMA et de CaCu\u2083Ti\u2084O\u2081\u2082 c\u00e9ramique (CCTO) &#8211; un mat\u00e9riau de remplissage int\u00e9ressant pour les applications \u00e9lectroniques en raison de sa constante di\u00e9lectrique \u00e9lev\u00e9e. Les chercheurs ont analys\u00e9 les propri\u00e9t\u00e9s thermiques des mat\u00e9riaux par DSC. Des appareils de TA Instruments et de Mettler Toledo ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9s \u00e0 cet effet.   <\/p><p>Les r\u00e9sultats montrent que la transition vitreuse est rest\u00e9e largement constante, m\u00eame avec des taux de charge \u00e9lev\u00e9s allant jusqu&rsquo;\u00e0 38 % en volume. La Tg mesur\u00e9e \u00e9tait constamment d&rsquo;environ 107 \u00b0C. Cela indique que le CCTO, en tant que charge c\u00e9ramique, n&rsquo;a que peu d&rsquo;influence sur la mobilit\u00e9 mol\u00e9culaire de la matrice polym\u00e8re.<\/p><p>Pour la pratique de l&rsquo;ing\u00e9nierie des mat\u00e9riaux, cela signifie que : Des mat\u00e9riaux fonctionnalis\u00e9s avec des additifs c\u00e9ramiques peuvent \u00eatre d\u00e9velopp\u00e9s sans que des modifications significatives de leurs propri\u00e9t\u00e9s thermom\u00e9caniques ne soient attendues. La TMA peut \u00eatre utilis\u00e9e ici &#8211; en compl\u00e9ment de la DSC &#8211; pour v\u00e9rifier \u00e0 un stade pr\u00e9coce si de nouveaux mat\u00e9riaux de remplissage influencent le comportement m\u00e9canique au cours de la temp\u00e9rature. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-26af781 elementor-widget__width-initial elementor-widget elementor-widget-image\" data-id=\"26af781\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"image.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"450\" src=\"https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste-1024x576.png\" class=\"attachment-large size-large wp-image-92366\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste-1024x576.png 1024w, https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste-300x169.png 300w, https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste-768x432.png 768w, https:\/\/www.linseis.com\/wp-content\/uploads\/2025\/08\/TMA-Thermoplaste.png 1140w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/>\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-b6f770c elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"b6f770c\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Importance des r\u00e9sultats de mesure pour l'\u00e9valuation des mat\u00e9riaux<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-562a86b elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"562a86b\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Les \u00e9tudes de cas pr\u00e9sent\u00e9es d\u00e9montrent que l&rsquo;<b>analyse thermom\u00e9canique (TMA)<\/b> est une m\u00e9thode particuli\u00e8rement sensible pour d\u00e9terminer la <b>temp\u00e9rature de transition vitreuse (Tg)<\/b> &#8211; en particulier lorsque la d\u00e9termination est effectu\u00e9e sous une contrainte m\u00e9canique d\u00e9finie. Par rapport aux m\u00e9thodes conventionnelles telles que la <b>calorim\u00e9trie diff\u00e9rentielle \u00e0 balayage (DSC)<\/b>, plusieurs \u00e9tudes montrent que la <b>valeur Tg<\/b><strong> d\u00e9pend <\/strong> <b>des m\u00e9thodes et des conditions de mesure<\/b><strong>. <\/strong>Cet \u00e9cart n&rsquo;est pas une inexactitude de mesure, mais une expression des diff\u00e9rentes questions physiques pos\u00e9es par les m\u00e9thodes et les conditions exp\u00e9rimentales respectives. <\/p><p>Alors que la DSC mesure l&rsquo;<b>apport d&rsquo;\u00e9nergie lors de la transition<\/b> vers un nouvel \u00e9quilibre thermodynamique, la TMA d\u00e9tecte le <b>d\u00e9but du changement de forme macroscopique<\/b> &#8211; c&rsquo;est-\u00e0-dire le point o\u00f9 le mat\u00e9riau c\u00e8de sa structure sous une petite force d\u00e9finie. La TMA fournit ainsi une valeur directement pertinente pour la pratique : ce n&rsquo;est pas la transition vitreuse compl\u00e8te qui est d\u00e9terminante, mais la temp\u00e9rature \u00e0 partir de laquelle un composant <b>commence \u00e0<\/b> pr\u00e9senter des d\u00e9formations <b>ou des signes de tassement<\/b>. <\/p><p>Cette diff\u00e9rence est particuli\u00e8rement pertinente pour les applications qui exigent une grande pr\u00e9cision dimensionnelle, un ajustement ou un comportement de serrage &#8211; par exemple dans le domaine :<\/p><ul><li>de <b>connecteurs et de bo\u00eetiers<\/b>,<\/li><li>de <b>composants optiques<\/b>,<\/li><li>ou de <b>pi\u00e8ces m\u00e9dicales en plastique<\/b> expos\u00e9es \u00e0 des variations de temp\u00e9rature \u00e0 l&rsquo;int\u00e9rieur du corps.<\/li><\/ul><p><br>L&rsquo;\u00e9tude des composites cuivre-PMMA prouve \u00e9galement que m\u00eame <b>de faibles teneurs en charges peuvent influencer le comportement Tg<\/b>. C&rsquo;est un crit\u00e8re important dans le d\u00e9veloppement de syst\u00e8mes polym\u00e8res fonctionnalis\u00e9s, par exemple pour l&rsquo;\u00e9lectrotechnique ou la technologie des capteurs. Parall\u00e8lement, les composites CCTO montrent que <b>tous les additifs n&rsquo;entra\u00eenent pas de variations significatives de la Tg<\/b>. Il s&rsquo;agit l\u00e0 aussi d&rsquo;une d\u00e9couverte importante, car elle aide \u00e0 cibler les mat\u00e9riaux qui conservent leurs propri\u00e9t\u00e9s thermom\u00e9caniques lors de l&rsquo;int\u00e9gration de charges.   <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-8a3b2b7 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"8a3b2b7\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Notes d'application pour la pratique de l'ing\u00e9nierie des mat\u00e9riaux<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-8972edb elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"8972edb\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>L&rsquo;<b>analyse thermom\u00e9canique (TMA)<\/b> offre un moyen fiable de d\u00e9tecter les variations de longueur des plastiques dues \u00e0 la chaleur sous une force d\u00e9finie. Elle est donc particuli\u00e8rement adapt\u00e9e \u00e0 la d\u00e9termination de la <b>temp\u00e9rature de transition vitreuse (Tg)<\/b> dans des conditions proches de l&rsquo;application &#8211; \u00e0 condition que la m\u00e9thode soit <b>utilis\u00e9e de mani\u00e8re cibl\u00e9e et reproductible<\/b>. <\/p><p>Pour que les r\u00e9sultats de mesure soient techniquement exploitables, il convient de prendre en compte certains aspects cl\u00e9s d\u00e8s la <b>conception de l&rsquo;exp\u00e9rience<\/b>:<\/p><h3><strong>R\u00e9glage des param\u00e8tres de contr\u00f4le<\/strong><\/h3><p>La pertinence d&rsquo;une mesure TMA d\u00e9pend fortement des param\u00e8tres choisis :<\/p><ul><li><b>Fr\u00e9quence de chauffage :<\/b> des fr\u00e9quences de chauffage mod\u00e9r\u00e9es de 2 \u00e0 5 K\/min sont recommand\u00e9es. Des taux plus \u00e9lev\u00e9s peuvent entra\u00eener une distorsion du point de transition, car le mat\u00e9riau n&rsquo;est pas chauff\u00e9 de mani\u00e8re uniforme. <\/li><li><b>Force :<\/b> la force appliqu\u00e9e doit rester dans une plage qui ne g\u00e9n\u00e8re pas de d\u00e9formation plastique, mais qui sert uniquement \u00e0 d\u00e9tecter le changement de forme d\u00fb \u00e0 la chaleur. Les forces typiques se situent dans une fourchette de 50 \u00e0 500 mN, en fonction du mat\u00e9riau et de la g\u00e9om\u00e9trie de l&rsquo;\u00e9chantillon. <\/li><li><b>\u00c9paisseur de l&rsquo;\u00e9chantillon :<\/b> une g\u00e9om\u00e9trie homog\u00e8ne de l&rsquo;\u00e9chantillon est essentielle. Il faut veiller \u00e0 ce que la r\u00e9partition et l&rsquo;orientation des particules soient homog\u00e8nes, en particulier pour les mat\u00e9riaux contenant des charges. <\/li><\/ul><p><br>En combinant ces param\u00e8tres, la mesure TMA peut \u00eatre ajust\u00e9e de mani\u00e8re \u00e0 fournir des r\u00e9sultats comparables, mais aussi \u00e0 mettre en \u00e9vidence des effets sp\u00e9cifiques.<\/p><h3><strong>Interpr\u00e9tation des r\u00e9sultats de mesure<\/strong><\/h3><p>L&rsquo;un des principaux objectifs de la mesure TMA est de <b>d\u00e9terminer la plage de temp\u00e9rature dans laquelle le mat\u00e9riau r\u00e9agit avec une mobilit\u00e9 croissante.<\/b> Cela se traduit typiquement par un changement de l&rsquo;angle de pente de la courbe de d\u00e9formation, c&rsquo;est-\u00e0-dire par un <b>point de flambage<\/b>. La temp\u00e9rature de transition vitreuse est g\u00e9n\u00e9ralement interpr\u00e9t\u00e9e comme le <b>d\u00e9but de cette zone de transition<\/b>. <\/p><p>D&rsquo;autres variables d&rsquo;\u00e9valuation typiques sont<\/p><ul><li>Le <b>coefficient de dilatation thermique (CTE)<\/b> avant et apr\u00e8s la transition vitreuse<\/li><li>Le <b>taux de d\u00e9formation<\/b> sous une force constante dans la plage Tg<\/li><li>La comparaison de diff\u00e9rents \u00e9tats d&rsquo;\u00e9chantillons (remplis, non remplis, trait\u00e9s, conditionn\u00e9s)<\/li><\/ul><p><br>Il est recommand\u00e9 de toujours effectuer plusieurs mesures dans des conditions l\u00e9g\u00e8rement diff\u00e9rentes afin de v\u00e9rifier la robustesse des r\u00e9sultats.<\/p><h3><strong>Limites et combinaisons<\/strong><\/h3><p>La TMA est parfaitement adapt\u00e9e \u00e0 l&rsquo;\u00e9tude des thermoplastiques amorphes et semi-cristallins utilis\u00e9s dans une plage de temp\u00e9rature comprise entre la temp\u00e9rature ambiante et environ 300 \u00b0C. Elle permet d&rsquo;obtenir des r\u00e9sultats plus pr\u00e9cis et plus rapides. Pour les couches tr\u00e8s minces, les mat\u00e9riaux fortement visco\u00e9lastiques ou les composants \u00e0 structure multicouche, des m\u00e9thodes compl\u00e9mentaires telles que la DMA ou les m\u00e9thodes \u00e0 micro-\u00e9chelle (par ex. la nanothermom\u00e9canique) peuvent \u00eatre utiles. N\u00e9anmoins, la TMA, dans sa forme simple, offre une m\u00e9thode facilement accessible et pratique pour <b>quantifier de mani\u00e8re fiable<\/b> le <b>comportement de d\u00e9formation dans la fen\u00eatre de temp\u00e9rature pertinente.<\/b>  <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-d181076 elementor-widget elementor-widget-heading\" data-id=\"d181076\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"heading.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t<h2 class=\"elementor-heading-title elementor-size-default\">Le r\u00f4le de la TMA dans la caract\u00e9risation des mat\u00e9riaux<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-aac3ecd elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"aac3ecd\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p>Les r\u00e9sultats de la recherche et des applications le montrent clairement : l&rsquo;<b>analyse thermom\u00e9canique (TMA) <\/b>offre une valeur ajout\u00e9e m\u00e9thodologique d\u00e9cisive lorsqu&rsquo;il s&rsquo;agit de d\u00e9terminer la <b>transition vitreuse des mat\u00e9riaux thermoplastiques<\/b>. Contrairement aux m\u00e9thodes calorim\u00e9triques telles que la <b>DSC<\/b>, qui enregistrent la Tg dans des conditions id\u00e9alis\u00e9es, sans charge, l&rsquo;AMT permet d&rsquo;\u00e9valuer le mat\u00e9riau <b>sous une contrainte m\u00e9canique d\u00e9finie<\/b>. <\/p><p>La combinaison de l&rsquo;influence de la temp\u00e9rature et de la force permet d&rsquo;obtenir des informations diff\u00e9renci\u00e9es sur le <b>moment \u00e0 partir duquel un mat\u00e9riau commence \u00e0 changer de forme<\/b> &#8211; c&rsquo;est-\u00e0-dire pr\u00e9cis\u00e9ment la limite qui est d&rsquo;une importance cruciale pour le d\u00e9veloppement de <b>composants dimensionnellement stables et soumis \u00e0 des contraintes m\u00e9caniques<\/b>.<\/p><p>La TMA n&rsquo;est pas en concurrence avec d&rsquo;autres m\u00e9thodes, mais constitue un <strong>compl\u00e9ment utile au sein d&rsquo;un <\/strong><b>ensemble de m\u00e9thodes<\/b>. En particulier dans les cas suivants <\/p><ul><li>la validation des plastiques pour des <b>ajustements pr\u00e9cis<\/b>,<\/li><li>le d\u00e9veloppement de <b>compounds polym\u00e8res charg\u00e9s ou renforc\u00e9s<\/b>,<\/li><li>ainsi que pour l&rsquo;analyse des <b>effets du traitement ou du vieillissement<\/b><\/li><\/ul><p><br>elle fournit des informations qui restent cach\u00e9es aux autres m\u00e9thodes. Sa grande sensibilit\u00e9 aux petites variations de longueur en fait la m\u00e9thode id\u00e9ale pour <b>d\u00e9tecter le d\u00e9but et la progression de la transition vitreuse<\/b>. <\/p>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-element elementor-element-506ece0 elementor-widget elementor-widget-text-editor\" data-id=\"506ece0\" data-element_type=\"widget\" data-e-type=\"widget\" data-widget_type=\"text-editor.default\">\n\t\t\t\t<div class=\"elementor-widget-container\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<p><strong>R\u00e9f\u00e9rences<\/strong><\/p><ol><li><p>Agarwal, A. et al. (2010) : <em>\u00c9tude des propri\u00e9t\u00e9s thermom\u00e9caniques du PMMA<\/em> <br><a href=\"https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/252928444_Investigation_of_Thermomechanical_Properties_of_PMMA\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/www.researchgate.net\/publication\/252928444_Investigation_of_Thermomechanical_Properties_of_PMMA<\/a><\/p><\/li><li><p>Poblete, V. H. &amp; \u00c1lvarez, M. P. (2023) : Comportement m\u00e9canique, \u00e9lectrique et de transition vitreuse des feuilles de composite cuivre-PMMA fabriqu\u00e9es par m\u00e9lange en fusion.<em>         <\/em><br><a href=\"https:\/\/www.mdpi.com\/2073-4352\/13\/3\/368\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/www.mdpi.com\/2073-4352\/13\/3\/368<\/a><\/p><\/li><li><p><strong>Thomas et al. (2013):<\/strong>  Thomas, S., Stephen, R., Grohens, Y., &amp; Pothan, L. A. (2013). <em>Comportement thermique et di\u00e9lectrique des nanocomposites PMMA\/CaCu\u2083Ti\u2084O\u2081\u2082<\/em>. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry, <strong>112<\/strong>, 1175-1182.   <br><a href=\"https:\/\/arxiv.org\/abs\/1301.4218?utm_source=chatgpt.com\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/arxiv.org\/abs\/1301.4218<\/a><\/p><\/li><\/ol>\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La temp\u00e9rature de transition vitreuse (Tg) marque la transition d&rsquo;un thermoplastique d&rsquo;un \u00e9tat fragile et vitreux \u00e0 un comportement caoutchouteux.  <\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":92355,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"inline_featured_image":false,"footnotes":""},"categories":[187],"tags":[],"class_list":["post-92387","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-connaissance"],"acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92387","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=92387"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/92387\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/92355"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=92387"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=92387"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.linseis.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=92387"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}