L’analyse thermogravimétrique (ATG) est une technique d’analyse thermique permettant de mesurer la variation de la masse d’un échantillon soumis à des variations de température dans un environnement contrôlé en pression, atmosphère et température, sur une durée précise. Elle permet également la caractérisation de matériaux dans le domaine du nucléaire et des batteries.
La nécessité de l’analyse thermogravimétrique (ATG)
L’analyse thermogravimétrique (ATG) permet d’observer les différents effets d’évaporation, de désorption, d’oxydation, de sublimation, d’absorption, de décomposition, etc. de composés. Elle peut rencontrer diverses applications : énergie, nucléaire, matériaux. L’ATG permet également d’en qualifier la stabilité thermique, de déterminer les températures exactes auxquelles des réactions chimiques ont lieu.
Une balance de grande précision est utilisée pour réaliser l’analyse thermique. Sur la canne de mesure, un échantillon de quelques milligrammes est placé. La canne est insérée à l’intérieur d’un four où un gaz de balayage (argon, air, azote, oxygène, etc.) circule.
Des courbes et des données brutes sont fournies pour chaque mesure ATG. Concernant les pertes de masses, celles-ci sont exprimées en pourcentage. Lorsque cela est possible, une analyse approfondie peut être également réalisée, ce qui permet d’interpréter les résultats.
La conversion d’énergie, l’aéronautique, la microélectronique, les batteries lithium et les nouvelles technologies utilisent des composites et des matériaux avancés. Ces derniers doivent faire l’objet d’une caractérisation lors de leur mise au point, qui passe par diverses étapes. C’est de cette manière qu’il est possible de vérifier les nouvelles fonctionnalités de ces matériaux avancés qui sont : les composites, les matériaux fonctionnels, les nanomatériaux, les biomatériaux, les matériaux hybrides et carbonés, etc.
Les propriétés physico-chimiques de ces derniers doivent être analysées dans une atmosphère sans oxygène, sans humidité et contrôlée. L’utilisation d’un dispositif, fournissant un environnement de travail propice à sa réalisation, est donc indispensable pour effectuer l’analyse thermogravimétrique (ATG).
À qui doit être confiée l’analyse thermogravimétrique (ATG)
L’entreprise Jacomex conçoit et fabrique des boîtes à gants et isolateurs. La société intègre l’instrumentation d’analyse de surface et de caractérisation en R&D et dans les laboratoires. La conception de la boîte à gants prend en compte la stabilité de l’atmosphère (température, pureté…) et l’encombrement, avec une étanchéité de classe 1.
À l’aide d’une boîte à gants interfacée, fournie par Jacomex et disposant d’une balance thermogravimétrique ATG, il vous est possible de préparer des échantillons et de les transférer directement à l’intérieur de la chambre d’analyse sans qu’ils ne soient exposés à l’air. Cette boîte à gants est souvent couplée à une calorimétrie différentielle à balayage DSC.
L’analyse thermogravimétrique (ATG) peut être couplée à d’autres techniques d’analyse :
- Le couplage de l’ATG à une autre mesure DSC permet de déterminer si des phénomènes exothermiques, athermiques ou endothermiques ont entraîné les pertes de masses.
- Un système Wetsys, un générateur d’humidité destiné au gaz de balayage, peuvent également être couplés à l’analyse thermogravimétrique (ATG).
- Le couplage de l’ATG à un chromatographe à phase gazeuse et/ou un spectromètre de masse. Au cours de l’expérience, des composés peuvent être entraînés dans le gaz porteur et ce couplage permet de les identifier.
