Caractérisation de matériaux et de surfaces

Morphologie

Les propriétés morphologiques des surfaces jouent un rôle important dans la gestion des procédés industriels : la résistance à l’usure, la friction, l’adhésion, la biocompatibilité, les popriétés optiques,… Notre centre d’analyse peut mesurer des paramètres morphologiques (épaisseurs, rugosité) en utilisant différentes techniques :

  • Analyse microscopique de la morphologie de surface
  • Analyse de microstructure
  • Identification de contaminants (défauts, taille, courbure, structure)
  • Mesure de l’épaisseur d’un film
  • Mesure de rugosité (Ra, Rt, Rq,…) par profilomètre mécanique ou par AFM (Atomic Force Microscopy )
  • Mesure de la taille des particules et de poudre en solution en utilisant des mesures de particule par laser.

Analyse et composition physico-chimique

Les analyses physico-chimiques utilisent plusieurs techniques d’analsyse qui permettent de confirmer les propriétés intrinsèques des matériaux (molécules, atomes) ou d’étudier leur comportement lors d’un stress mécanique.

Le centre d’analyse quantitatif et qualitatif permet des caractérisations sur différents types de support ou de matériaux. La nature du matériau, sa pureté et ses impuretés sont des paramètres critiques pour la qualité de production et des procédés de fabrication.

Différentes techniques d’analyse sont disponibles au sein de notre centre comme :

  • L’analyse de contaminants : poussières, particules, défauts de surface…
  • Analyse de revêtements : adhésion, défauts de surface, griffes,…
  • Analyse de composition de traces

Nos compétences permettent d’offrir plusieurs services comme :

  • La caractérisation de la composition chimique de matériaux (en volume, en surface, à l’interface)
    o La nature des élémentss : SEM-EDS, XRF, XPS-ESCA, ToF-SIMS, TEM-EDS
    o L’analyse moléculaire : ToF-SIMS, FTIR, RAMAN
    o La détection de faibles concentrations : ToF-SIMS, XRF
    o Les profils de concentration(nm – µm)) : XPS, SEM-EDS, GDOES
    o L’état chimique des éléments : lien chimique, groupes fonctionnels, états d’oxydation,.. : ToF-SIMS, XPS, FTIR, RAMAN
  • La localisation des éléments :
    o Latérale : cartographie chimique  : SEM EDS, ToF-SIMS, XPS, RAMAN, TEM-EDS
    o En profondeur : profiles : XPS, ToF-SIMS, EDS on the edge

Analyse de structure

L’analyse de structure et un paramètre clé complémentaire des analyses chimiques élémentaires pour identifier des composants. Par exemple, la diffraction à rayons X permet une caractérisation des composés spécifiques en déterminant leur cristallisation. Cette méthode peut être appliquée sur poudres ou sur couches minecs comme les matériaux, les minéraux, les céramiques,…

L’analyse de structure permet également d’obtenir des informations sur l’arrangement atomique dans les matériaux cristallins.

En effet, l’arrangement en 3D du réseau et la distance entre les atomes sont une signature unique pour chaque matériaux. Les propriétés (chimiques, mécaniques,…) des matériaux sont corrélés à leurs structures  cristallographiques.

La cristallinité des matériaux peut être caractérisée par différentes techniques d’analyse disponibles dans notre centre : l’identification et la quantification de phases cristallographiques.

  • L’analyse des couches minces
  • L’identification microscopique de cristaux