Caractérisation et analyse des poudres - Propriétés physiques des solides divisés

Les matériaux solides divisés présentent une part non négligeable des produits, finis ou intermédiaires, mis en œuvre dans l'industrie chimique et sont omniprésents dans notre vie quotidienne. Dans ce dossier, on introduit les notions de base nécessaires à la caractérisation des milieux granulaires : des propriétés du grain [J 2 251] aux propriétés comportementales [J 2 252] des poudres en passant par les caractéristiques collectives des particules. L'objectif est de permettre au lecteur de comprendre et de visualiser les bases scientifiques et les techniques de caractérisation des solides divisés qui peuvent être utilisées comme moyens de contrôle, d'analyse et d'amélioration d'un procédé.

Une poudre est un assemblage de particules solides hétérogènes dispersées dans une phase continue gazeuse entre lesquelles s'exerce une multitude d'interaction (Van der Waals, capillaires, électrostatiques, etc.). Le comportement global d'une poudre dépend directement de ces interactions et des caractéristiques des particules solides. Ainsi, la caractérisation d'un système particulaire se situe à trois niveaux [1] :

• les caractéristiques intrinsèques des particules (taille, masse volumique, forme, porosité, hygroscopicité, point de ramollissement, etc.) ;

• les propriétés relatives à une population de particules (distribution de taille, masse volumique en vrac, homogénéité, etc.) ;

• les propriétés comportementales qui reflètent, de manière globale et à l'échelle macroscopique, les interactions existantes au sein du milieu particulaire ou entre les particules de poudre et son environnement. Il s'agit donc des caractères collectifs traduisant le comportement de la poudre dans des circonstances et/ou environnements variés. L'étude de ces propriétés fait l'objet d'un deuxième dossier