Analyse thermique

L'analyse thermique est une série de techniques qui mesure l'évolution, en fonction de la température, du temps et de l'atmosphère, d'une grandeur physique ou chimique d'un matériau minéral ou organique.

L'analyse thermique peut être simple ou différentielle selon que la mesure de la grandeur physique considérée est effectuée directement ou par comparaison avec le comportement d'un échantillon de référence ne subissant pas de modification de la grandeur physique dans le domaine de température étudié[1].

L'analyse thermique peut être aussi statique ou dynamique selon que la mesure est effectuée en régime isotherme ou bien pendant l'échauffement ou le refroidissement progressif de l'échantillon.

Les mesures peuvent avoir lieu à l'air ou dans une atmosphère contrôlée en utilisant un gaz inerte comme le diazote ou l'hélium, avec ou sans débit de gaz.

Le tableau suivant présente quelques méthodes d'analyse thermique.

Nom de la méthode en français Nom de la méthode en anglais Grandeur mesurée en fonction de la température
Analyse thermodifférentielle (DTA) Differential Thermal Analysis (DTA) Température
Calorimétrie différentielle à balayage Differential Scanning Calorimetry (DSC) Chaleur
Analyse thermogravimétrique (ATG) ThermoGravimetric Analysis (TGA) Masse
Analyse thermomécanique (ATM) ThermoMechanical Analysis (TMA) Dimension
Analyse thermodilatométrique ou Dilatométrie Thermal Dilatometric Analysis (TDA) ou Dilatometry (DIL) Longueur ou volume
Analyse mécanique dynamique (AMD) Dynamic Mechanical (Thermal) Analysis (DM(T)A) Raideur mécanique[2], facteur d'amortissement…
Analyse diélectrique ou Analyse thermique diélectrique Dielectric thermal analysis (DEA ou DETA) Permittivité diélectrique
Analyse des gaz émanents Evolved Gas Analysis (EGA) Produits gazeux de décomposition

Le tableau suivant donne quelques propriétés mesurées selon la méthode utilisée.

Propriété mesurée DTA DSC TGA TMA DIL DM(T)A
Transition vitreuse x x x x
Cristallisation x x
Fusion x x x
Évaporation x x x
Sublimation x x x
Coefficient de dilatation x x
Réaction chimique x
Décomposition chimique x x x
Modules, viscosité et raideur complexes, tangente δ, complaisance complexe J, courbes maîtresses x

Les transformations subies par la matière pendant son traitement thermique peuvent être :

  • réversibles (fusion…) ou irréversibles (décomposition…) ;
  • avec augmentation de masse (oxydation…), avec diminution de masse (décomposition…) ou sans variation de masse (cristallisation…).

Notes et références

  1. http://www.gfcombustion.asso.fr/glossaire.php?langue=fr&lettre=A&choix=45#definition.
  2. Permettant, connaissant les dimensions de l'éprouvette, d'accéder au module de Young E, E', E'', au module de cisaillement G, G', G''.

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