Resumé des Conférences des Amis des Sciences et des Techniques

Résumé

Les cahiers des charges appliqués aux matériaux sont de plus en plus exigeants avec des contraintes multi-physiques souvent antagonistes. Ceci se traduit notamment par des solutions de plus en plus complexes, et ce à toutes les échelles. A l'échelle macroscopique, on envisage des matériaux hybrides (sandwichs, câbles, ...). A l'échelle microscopique, on cherche par exemple à optimiser la population de précipités. Cette complexité se retrouve aussi aux échelles intermédiaires, typiquement l'échelle des phases : elle peut aussi bien concerner la rhéologie des différentes phases, leur forme, leur arrangement spatial. C'est à cette échelle également que de grandes avancées ont émergé ces dernières années dans le domaine de la caractérisation tri-dimensionnelle (3D). Il est essentiel, pour optimiser ces matériaux, d'être capable de connaître finement leur structure en 3 dimensions. Parmi les techniques de caractérisation en 3D, la tomographie aux rayons X présente de nombreux avantages dans cette optique : résolution spatiale élevée, volume analysé ajustable, caractérisation non destructive… Elle devient un outil standard de laboratoire avec de nombreuses applications en science des matériaux (fabrication additive, bio-matériaux, neige…). L'utilisation de sources de lumière synchrotron permet de réduire significativement les temps d'acquisition. Il est ainsi possible de suivre en 3D et au cours du temps des matériaux lors de sollicitations thermomécaniques. Par exemple, la solidification d'alliages métalliques ou l'endommagement lors de déformation à chaud, sont des champs de recherche pour lesquels la tomographie in situ apporte de nouveaux éléments au débat scientifique. Les dernières avancées ouvrent des perspectives pour l'étude de phénomènes requérant des résolutions spatiales plus élevées (par exemple les premiers stades du frittage de poudres) ou des résolutions temporelles très fines (par exemple la coupure d'un fusible électrique).