Présentation
RÉSUMÉ
La tomographie aux rayons X donne accès de manière non destructive à une visualisation en 3D avec une résolution de l’ordre du micromètre de la distribution des phases dans un échantillon. Le couplage de la technique avec une sollicitation du matériau étudié permet de caractériser finement les interactions entre sollicitation et structure interne. Dans cet article, les différents éléments nécessaires à la tomographie aux rayons X sont présentés, puis quelques exemples d’apport de la tomographie in situ à des problématiques de science des matériaux sont décrits.
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Lire l'articleAUTEUR(S)
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Eric MAIRE : Directeur de recherche du CNRS, Université de Lyon, - Laboratoire de Matériaux – Ingénierie et Sciences (MATEIS) – UMR CNRS 5510, INSA Lyon, Villeurbanne, France
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Pierre LHUISSIER : Chargé de recherche du CNRS, - Laboratoire de Science et Ingénierie des Matériaux et de Procédés (SIMaP) – UMR CNRS 5266, Université Grenoble Alpes, Saint-Martin-d’Hères, France
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Luc SALVO : Professeur des Universités de Grenoble INP, - Laboratoire de Science et Ingénierie des Matériaux et de Procédés (SIMaP) – UMR CNRS 5266, Université Grenoble Alpes, Saint-Martin-d’Hères, France
INTRODUCTION
La tomographie aux rayons X consiste, grâce à la combinaison de nombreuses radiographies prises sous des angles différents, en la reconstruction en trois dimensions de la distribution du coefficient d’absorption des rayons X. Ainsi, cette technique permet de générer un volume numérique de la distribution des différentes phases (au sens de leur composition chimique) présentes dans l’échantillon observé.
Dans le cadre de la science des matériaux, la tomographie permet de caractériser en 3D, avec une résolution spatiale de l’ordre du micromètre, la distribution, la morphologie (forme, taille…) et la topologie (connectivité, percolation…) des phases présentes. L’utilisation de cette technique simultanément à une sollicitation (thermique, mécanique, hydrique…) du matériau, que l’on nomme caractérisation in situ, donne accès à l’évolution de ces paramètres au cours de la sollicitation.
La richesse de l’information contenue dans ces images 3D, ainsi que l’aspect non destructif de la technique, font de la tomographie une méthode de caractérisation de choix dans un certain nombre de problématiques en science des matériaux. La tomographie in situ a, par exemple, fait ses preuves pour la caractérisation de l’endommagement, aussi bien pour des conditions de sollicitations à température ambiante qu’à chaud, ou pour le suivi de transformation de phases.
La tomographie aux rayons X est décrite dans ses grands principes dans l’article
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MOTS-CLÉS
science des matériaux | tomographie | rayons X | tomographie aux rayons X | essais in situ | endommagement | solidification
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CET ARTICLE SE TROUVE ÉGALEMENT DANS :
Tomographie aux rayons X synchrotron appliquée à la science des matériaux
Principe de la technique
Sources bibliographiques
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