Caractériser des matériaux et produits en justifiant le choix des paramètres d'essai
Apprentissages critiques
Relier les propriétés à la structure des matériaux
Choisir les paramètres de l'analyse à réaliser
Appliquer une norme
En choisissant la ou les techniques pour une caractérisation donnée
En mettant en œuvre l’essai ou l'analyse en toute sécurité suivant un protocole
En exploitant avec pertinence les résultats expérimentaux
En préparant les échantillons suivant une norme ou un protocole
1. Les techniques de caractérisation
Il existe de nombreuses techniques de caractérisation des matériaux, chacune étant adaptée à l'analyse de certaines propriétés spécifiques. Voici quelques-unes des techniques couramment utilisées :
analyse composition chimique : MEB, spectro IR, DRX ..
analyse thermique : DSC - ATG
analyse mécanique : flexion - traction - dureté
Pourquoi ai-je choisi le parcours Caractérisation ?
Pour moi, c'est un parcours au coeur de la formation
Caractérisation ?
Caractériser les matériaux signifie décrire et évaluer leurs propriétés et leurs comportements spécifiques. Lorsque l'on caractérise un matériau, on cherche à comprendre sa structure, sa composition chimique, sa morphologie, ses propriétés physiques, mécaniques, thermiques, électriques, optiques, etc.
Ceci implique souvent l'utilisation de techniques analytiques et expérimentales avancées telles que la microscopie électronique, la spectroscopie, la diffraction des rayons X, la thermogravimétrie, l'analyse thermique différentielle, la spectrométrie de masse, les essais mécaniques, etc
Toutes les caractérisations présentées dans ce portfolio ont été réalisées en toute sécurité suivant un protocole bien défini ou une norme. Prêt à entrer dans les détails ?
Exemples de caractérisation
Apport du TP :
1ere caractérisation polymères
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En choisissant les techniques
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En mettant en œuvre l’essai toute sécurité
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En exploitant avec pertinence les résultats expérimentaux
2. TP Identification de polymères
Contexte : TP groupe de 2 à l'IUT SGM
10 échantillons de polymère m'ont été fournis, l'objectif était d'établir au moins la nature de base et en déterminer certaines caractéristiques physiques.
Les techniques que j'ai utilisées pour identifier les polymères sont :
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le contrôle visuel : aspect
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le test aux solvants
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l'essai de flottaison
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l'essai de BELSTEIN
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le comportement à la chaleur, pyrolyse, pH des fumées
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l'essai de combustion
J'ai établi l'organigramme de mes essais qui m'a d'ailleurs été utile pour une
expertise industrielle, voir
essai de flottaison
les polymères ont des densités relatives à l'eau allant de 0,9 à 1,4.
• Si l’échantillon surnage, alors le test est positif (densité inférieure à 1)
essai de Belstein
Une méthode pour déceler la présence de chlore
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Si la flamme prend une couleur verte, alors le test est positif (présence de chlore dans le plastique).
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Dans le cas d’un test positif les vapeurs émises sont également acides (confirmer avec le test du papier pH).
3. SAE
caractérisation
Contexte : groupe de 3 à l'IUT SGM, lors de la SAE Elaboration et Caractérisation, j'ai eu à caractériser les plaques de BMC afin d'étudier l'influence de la composition du compound sur les propriétés mécaniques.
Sujet : Mon sujet consistait à élaborer différentes formulations de prémix BMC et d'étudier l'influence de la variation de 2 paramètres sur 2 ou 3 propriétés.
Ma démarche : J'ai choisi d’étudier l’influence du % de carbonate de calcium et le taux des fibres sur les propriétés mécaniques. Pour ce faire, j'ai proposé d’effectuer les tests mécaniques suivants
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Essai de flexion 3 points
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Essai kinetech
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Essai au choc multiaxial
Différentes formulations voir
Plaques à caractériser
Analyse réflexive
Ce projet était complet car il m'a permis d'adopter une démarche R&D afin d'élaborer le matériau mais aussi le caractériser. C'est à travers ce travail que j'ai compris que les compétences étaient étroitement liées, en effet élaborer un matériau, le caratériser, analyser les résultats et élaborer de nouveau en optimisant les compositions pour obtenir des meilleurs résultats correspond à l'essence même de mon parcours.
J'ai ici principalement caractérisé avec des essais mécaniques mais je vous montrerai, dans le prochain sujet, qu'on peut également analyser la composition même du matériau. Pour moi, c'est comme un travail d'enquêteur, je mets en place une stratégie pour pouvoir comprendre ce qu'il se passe au sein même du matériau.
Caractérisation mécanique
Caractériser : une démarche globale
Choix des paramètres
Choix des techniques
Appliquer une norme
Préparer l'échantillonnage
Mettre en oeuvre l'essai
Exploiter les résultats
01-Echantillonage
Les échantillons se préparent en plusieurs étapes, il faut tout d’abord préparer le premix, puis après maturation/mûrissement le mettre en forme à la presse compression à chaud. Généralement, le temps de maturation requis est de 2 à 4 jours, selon la formulation.
Remarque : La norme NF ISO 1268 – 8 Méthodes de fabrication de plaques d’essai – Partie 8 : Moulage par compression des SMC et BMC a été notre fil rouge pour la préparation des échantillons.
02 - Essais mécaniques
Pour l'analyse des résultats, cliquez sur les bulles "voir"
4. Résine PU pour doming
caractérisation
Contexte : j'effectue mon alternance au sein de l'entreprise SŸNIA qui est spécialisée dans l'imprimerie et leader européen du doming (étiquettes adhésives en relief).
Qu'est-ce que le doming ? Le doming est un procédé qui consiste à déposer une résine polyuréthane transparente sur un support adhésif.
Sujet de stage : le but est de proposer une amélioration de formulations polyuréthanes "biosourcées" pour le doming présentant des impacts environnementaux réduits mais aussi de caractériser la résine obtenue afin voir si elle satisfait le CDC.
Voir
Analyse réflexive
A travers cette compétence, je me suis rendu compte qu'avec l'élaboration, ce sont celles que je préfère.
Je développe au sein de mon alternance un esprit de recherche qui me plait énormément. Je vérifie des hypothèses par des expérimentations appropriées. J'élabore et organise les interprétations théoriques des expériences et des analyses.
Je me suis amélioré en précision et souci du détail : j'ai conscience que de petites variations peuvent avoir des conséquences importantes sur les résultats. J'ai acquis la compétence de suivre des protocoles expérimentaux rigoureux et de faire preuve de précision dans mes observations et mes mesures
Caractérisations chimique, thermique, rhéologique, tribologique
Caractériser : une démarche globale
Choix des paramètres
Choix des techniques
Appliquer une norme
Préparer l'échantillonnage
Mettre en oeuvre l'essai
Exploiter les résultats
Afin de retenir la composition qui permettra d'effectuer les étiquettes domées olfactives, plusieurs essais de caractérisation ont été réalisés.
Pour la formulation que j'ai optimisée, l'encapsulation de molécule odorante est possible.
Ci-contre, encapsulation du parfum "La vie est belle" de Lacôme.
Pour l'analyse des résultats, cliquez sur voir