DILATOMÉTRIE : DÉFINITION ET PROPRIÉTÉS

Technique de mesure d’une dimension d’un objet soumis à une charge négligeable, sous température et atmosphère contrôlées. La dilatométrie permet d’accéder à une valeur de dilatation ou de contraction (expansion ou retrait de l’échantillon étudié), appelée coefficient de dilatation thermique linéaire, mais également à des caractéristiques de recuit ou d’autres transformations physiques ou chimiques entraînant des modifications dimensionnelles.
Le comportement dilatométrique d’une substance est lié à sa structure et à sa texture [P1280]. Ces variations dimensionnelles sont réversibles et résultent du mouvement des atomes ou des groupes d’atomes constituant le solide. Potentiellement, elles peuvent être observées dans deux directions : dans l’axe ou perpendiculairement à l’axe de l’objet.
Les méthodes de mesure de dilatométrie sont variées et les appareils peuvent être classés selon leur principe : dilatomètre vertical, dilatomètre à tige de poussée horizontale, dilatomètre optique, dilatomètre de trempe et de déformation. La mise en température de l’échantillon est assurée par des fours présentant des plages de température et des vitesses d’échauffement variables. En plus des solides, certains systèmes peuvent déterminer la dilatation thermique de poudre, liquides ou pâtes.
Initialement réalisées par moyens mécaniques (levier amplificateur) ou capteur de déplacement, les méthodes de mesure de la dilatation peuvent également s’effectuer par diffraction X ou de neutrons, ou par dilatométrie volumique.
Actuellement, la méthode la plus sensible est celle offerte par la dilatométrie optique. Cette méthode de mesure d’expansion sans contact de l’échantillon se fait par visée optique à l’aide d’une caméra haute résolution. Lorsqu’ils sont équipés de modules d’acquisition et d’analyse de données, de fours motorisés à réponse rapide, d’un système optique performant, les dilatomètres récents offrent une résolution de mesure inférieure au micromètre.