Génie des Procédés des matériaux

La caractérisation physico-chimique des matériaux est un ensemble de techniques visant à identifier, quantifier et comprendre les propriétés physiques et chimiques des matériaux. Elle est essentielle en recherche, en développement industriel et dans le contrôle qualité.

Parmi les techniques physiques, on distingue celles qui analysent la structure et la morphologie des matériaux. La diffraction des rayons X (DRX) permet d’identifier les phases cristallines. La microscopie électronique (MEB, MET) offre des images à haute résolution de la surface ou de l’intérieur des matériaux, tandis que la microscopie à force atomique (AFM) donne accès à la topographie à l’échelle nanométrique. L’analyse BET est utilisée pour mesurer la surface spécifique, essentielle pour les matériaux poreux.

Les techniques chimiques visent à déterminer la composition élémentaire et les états d’oxydation. La spectroscopie infrarouge (IR) et la spectroscopie Raman identifient les groupes fonctionnels. La spectroscopie UV-Visible donne des informations sur les propriétés électroniques. La fluorescence X (XRF) et la spectroscopie d’émission atomique (ICP-AES) permettent une analyse élémentaire qualitative et quantitative.

Enfin, les méthodes thermiques telles que la thermogravimétrie (TGA) et l’analyse différentielle (DSC) renseignent sur la stabilité thermique, les transitions de phase ou la composition organique.

L’interprétation croisée de ces données permet de mieux comprendre la structure, la réactivité, la stabilité et la fonctionnalité des matériaux. Le choix des techniques dépend du type de matériau (solide, poreux, amorphe, nanostructuré…) et des propriétés recherchées.