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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 et composants.

Grâce à nos dispositifs expérimentaux ou à des développements sur mesure (charges mécaniques, cycles thermiques, cycles électriques, environnements spécifiques en milieu liquide), 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

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).

Equipements et montages courants pour études in situ

0 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 500 N 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

Evolution de la microstructure des matériaux : essais mécaniques in situ avec le dispositif Novi CT Rig

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

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

Tomographie multi-échelle

Matériaux & procédés

Santé-cosmétiques : analyses physiques

Tomographie des rayons X

Diffraction et diffusion des rayons X

Microscopie & Spectroscopie

Dispositifs d'essais in situ