Service PM-IS (Propriétés Mécaniques – Imagerie de Surface)

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Les techniques et les équipements associés

Microscopie à Force Atomique (AFM)
Type : Microscope à force atomique – Modèle et fabricant : Stand Alone Smena, NT-MDT (RU)
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Étude de surfaces des matériaux à l’échelle nanométrique

  • Microscopie en mode contact, contact intermittent et détection de phase 
  • Mesure de potentiel de surface (sonde de Kelvin)
  • Microscopie à force magnétique (MFM) et à force électrique (EFM)
  • Microscopie à force latérale LFM (force de friction)
  • Mesure en contraste de phase 
  • Courbe d’approche/retrait
  • Mesure en double passage (déconvolution de la topographie et du signal à mesurer)
  • Mesure en PFM (Piezoresponse Force Microscopy)
  • Cartographie mécanique en mode contact résonnance 
  • Mesure en milieu liquide

Concerne les échantillons qui présentent une faible rugosité de surface dans un large panel d’applications (sciences des matériaux, l’énergie solaire, couches minces, semi-conducteurs, micro/nanostructures, optique, chimie, biologie…).

Profilomètrie mécanique de contact à stylet
Type : Profilomètre à contact mécanique à stylet – Modèle et fabricant : DEKTAK XT, Bruker (USA)
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Évaluation de la micro-géométrie des surfaces par imagerie 2D et 3D avec une numérisation jusqu’à 200mm sans coupure

  • Examen des défauts de surface 2D et 3D
  • Analyse de texture des surfaces par séparation des écarts géométriques entre l’ondulation et la rugosité en 2D et 3D
  • Analyse de forme en 2D et 3D
  • Paramètres d’amplitude et spatiaux en 2D et 3D
  • Hauteur de marche (de 10nm à 1mm)
  • Courbe du taux de longueur portante et distribution d’amplitude
  • Mesure de contrainte résiduelle des couches minces à partir de la loi de Stoney

Concerne les matériaux durs jusqu’aux polymères avec des surfaces de faible à forte rugosité.

Nano-Indentation
Type : Nano-indenteur – Modèle et fabricant : Nano Indenter II, Nano Instruments, Inc. (USA)
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Exploration des propriétés mécaniques des matériaux aux échelles submicroniques dans une gamme de charge s’étendant jusqu’à 630mN

  • Mesures de dureté et de module d’Young (méthode d’Oliver & Pharr)
  • Contrainte d’écoulement plastique
  • Propriétés viscoélastiques (module de perte, module de stockage, tangente Delta)
  • Adhérence interfaciale
  • Ténacité à la rupture
  • Mesure de rigidité

Concerne tous types de matériaux des gels aux couches minces extra-dures qui présentent une surface à tester faiblement rugueuse.

Tribologie

Type : Tribomètre à déplacement alternatif – Modèle et fabricant : TRIBOtester, TRIBOtechnic
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Étude des propriétés tribologiques

  • Coefficient de frottement dynamique
  • Taux d’usure
  • Puissance dissipée sous forme de chaleur au cours du frottement
  • Perte énergétique due au frottement
  • Mécanismes d’usures

Concerne les matériaux céramiques, les métaux et alliages, les biomatériaux, les polymères, les lubrifiants et additifs…

Contact :

Hervé GLENAT herve.glenat_at_promes.cnrs.fr

☎ : +33 0(4) 68 68 22 40