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Tomographie in situ « 4D »

L'imagerie dynamique des matériaux sous contraintes

Spécialistes de la tomographie in situ, nous vous aidons à explorer en 3D et en temps réel le comportement de vos matériaux sous sollicitations.

Grâce à nos dispositifs expérimentaux ou à des développements sur mesure (charges mécaniques, cycles thermiques, environnements spécifiques), nous révélons les mécanismes internes qui gouvernent la performance, la durabilité et la fiabilité de vos pièces.

De la préparation des essais à l’interprétation des données, nous transformons ces analyses avancées en résultats exploitables pour sécuriser vos procédés et accélérer vos innovations.

Pourquoi utiliser la tomographie in situ ?

  • Comprendre les mécanismes réels : en visualisant à l’échelle micormétrique, en temps réel, l’initiation et la propagation de fissures, l’évolution de la porosité, de la délamination, de la consolidation au frittage ou encore l’expansion des électrodes sous charge, etc.
  • Valider des modèles et simulations : en obtenant des données 4D quantitatives pour alimenter et confronter vos modèles numériques 
  • Optimiser les processus industriels : en réduisant les essais-erreur coûteux par l’observation directe des effets des paramètres, par exemple pour des séquences de frittage, des paramètres d’impression 3D, de formulation pharmaceutique, etc. 
  • Diagnostics et expertise : pour reconstituant les conditions en service des pièces défaillantes pour déterminer les causes racines
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Prestations de tomographie in situ

Chaque prestation ci-dessous est livrable sous forme de jeux de volumes 3D/4D, mesures quantitatives et rapport d’interprétation.

  • Campagne in situ mécanique (traction/compression) : initiation et propagation de fissures, évolution de micro-endommagement
  • Suivi de frittage & densification : cinétique de fermeture de la porosité, croissance de grains
  • Essais thermiques in situ (chocs et cycles T) : fissuration thermique, expansion différentielle, relaxation, dendrites
  • Expériences in operando électrochimiques sur batteries, piles à combustible : expansion de l’électrode, évolution de porosité/chemisorption, formation de dendrites
  • Corrosion / réactions chimique in situ  : croissance de dépôts, pénétration de fluides, attaques chimiques
  • Suivi de dissolution ou procédés pharmaceutiques humides : granulation, consolidation et porosité dans les granules ou comprimés
  • Numérisation de procédés alimentaires : cuisson, lyophylisation, hydratation, émulsions
  • Campagne R&D sur mesure : conception d’expérience ou d’équipement de sollicitation à l’état de l’art
  • Conception de dispositifs de sollicitation pour votre laboratoire, basés sur notre série Novi-CT Rig ou intégralement sur-mesure

 

Note technique : les campagnes in situ génèrent d’importants volumes de données (To). Nous prenons en charge l’archivage, le pré-traitement (correction d’artefacts), la reconstruction et l’optimisation (denoising, registration temporelle).

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Equipements et montages courants pour études in situ

Nous concevons et adaptons les dispositifs de solliciations aux contraintes de la tomographie et pilotons l’intégration sur ligne du synchrotron ou en laboratoire.

  • Machines de traction/compression miniatures de 50N à 20 kN
  • Bancs chauffants/laser heating, de l’ambiante à >1000–2000 °C pour essais à haute température
  • Chambres climatiques avec humidité contrôlée 10%HR – 90%HR ; température -40°C / +60°C 
  • Cryogénie 
  • Passeurs d’échantillons pour les tests de cellules électrochimiques in operando.
  • Chambres pour l’injection de fluides : liquides, atmosphères corrosives

Cas d'essais en tomographie in situ

Tracking the evolution of materials microstructure : in situ mechanical testing with Novi CT rig

Tracking the evolution of materials microstructure : in situ mechanical testing with Novi CT rig

Why perform microtomography during tensile/compression tests with NOVI CT…

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The dissolution of coated tablets highlighted by X-ray microtomography

The dissolution of coated tablets highlighted by X-ray microtomography

Which phenomena are decisive in oral drug release from…

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Tracking the evolution of materials microstructure : in situ mechanical testing with Novi CT rig

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The dissolution of coated tablets highlighted by X-ray microtomography

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Which phenomena are decisive in oral drug release from…

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Matériaux analysés par micro-tomographie in situ

De nombreux matériaux et procédés peuvent être explorés grâce à la micro-tomographie in situ :

  • Poudres et buées en consolidation, préformes pour frittage.
  • Pièces métalliques : additive manufacturing, éprouvettes mécaniques, traction à chaud
  • Céramiques et verres : frittage, fissuration thermique
  • Composites : délamination, rupture fibre/matrice, consolidation
  • Batteries, électrodes, membranes in operando
  • Granulés, comprimés pharmaceutiques : suivi de dissolution, curing, compression
  • Produits alimentaires : cuisson, mastication, hydratation
  • Échantillons biologiques sous sollicitations mécaniques 

Les avantages NOVITOM

Des analyses rapides et fiables

réalisées sur des équipements de dernière génération, par une équipe experte

Une approche sur-mesure

adaptée à vos matériaux, vos contraintes et vos délais

Des résultats clairs

et exploitables grâce à des rapports détaillés et illustrés pour faciliter la prise de décision

Nos autres prestations de caractérisation des matériaux

Tomographie multi-échelle

Analyse 3D de porosités

Analyse 3D de fibres

Caractérisation 3D de fissures

Contrôle non-destructif avancé de pièces finies

Comparaison CAO

Analyses et tests des surfaces

Comprimés et formes solides pharmaceutiques

Accompagnement et partenariat R&D

Toutes nos techniques de caractérisation des matériaux

Caractérisation 3D non destructive
  • Micro-tomographie (µCT) : imagerie 3D à résolution micrométrique
  • Micro-tomographie synchrotron (SR-µCT) :  3D ultra-rapide et haute précision
  • Tomographie in situ (4D) : suivi dynamique,  sous sollicitations 
Analyse chimique
  • Micro-fluorescence X (µXRF) : cartographie chimique 2D, non destructive.
  • MEB/EDS : observation de surface et cartographie chimique 2D 
  • Spectroscopies (XPS, FTIR, Raman, UV-Vis) : états de surface, vieillissement, oxydation
  • DSC, TGA, DMA :  stabilité, transitions de phase
 
Caractérisation nano et atomique 
  • Diffraction / micro-diffraction  X : cristallinité de la matrice
  • TEM : observations interfaces fibres / matrice
  • AFM : topographie de surface, rugosité, propriétés mécaniques locales
  • SAXS : caractérisation de nanopoudres, charges nanométriques
  • Nano-tomographie synchrotron : résolution jusqu’à 50 nm
  • AFM-IR / Nano-FTIR : cartographie chimique au nanomètre
  • Profilométrie
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