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Essais des Céramiques par la Technique d'Excitation par Impulsion
La TEI comme méthode d'essai reconnue pour déterminer les propriétés élastiques dynamiques des céramiques traditionnelles, céramiques avancées et matériaux en verre.
Author: dr.ir. Alex Van den Bossche
Aperçu
La Technique d’Excitation par Impulsion (TEI) constitue une méthode d’essai largement reconnue pour déterminer les propriétés élastiques dynamiques des céramiques. Cette application couvre les céramiques traditionnelles, les céramiques avancées et les différents types de verre.
Couverture des Matériaux
| Catégorie | Exemples |
|---|---|
| Céramiques traditionnelles | Poterie, briques, abrasifs, réfractaires, ciment |
| Céramiques avancées | Oxydes, carbures, nitrures |
| Verre | Technique, optique, emballage |
Références Normatives
Plusieurs normes industrielles font référence à la méthodologie TEI :
- ASTM E1876
- ASTM 1548-02
- ASTM C1259-01
- DIN EN843-2
- CEN N422
- ISO 17561
Capacités de Mesure
Les systèmes fonctionnent comme des appareils autonomes fournissant des mesures instantanées par une méthode simple « Frapper et Lire » :
- Module E : Module de Young (rigidité)
- Module G : Module de cisaillement
- Coefficient de Poisson : Rapport déformation latérale/axiale
Les systèmes haute température permettent l’analyse des propriétés en fonction de la température jusqu’à 1500°C et au-delà.
Pourquoi les Céramiques Nécessitent des Essais
Les céramiques sont appréciées pour :
- Leur dureté
- Leur isolation électrique et thermique
- Leur stabilité chimique
- Leurs températures de fusion élevées
Cependant, les céramiques contiennent des imperfections structurelles — lacunes, atomes déplacés, interstitiels et microfissures — similaires aux métaux. Ces imperfections aléatoires et les variations de procédé deviennent détectables par l’analyse des profils de fréquence.
Applications de Contrôle Qualité
Pureté des Matériaux
Des impuretés mineures peuvent entraîner le rejet des produits dans la fabrication céramique. La TEI permet aux fabricants de mieux contrôler les structures et propriétés des matériaux céramiques en comparant les profils de fréquence de résonance aux standards de référence.
Contrôle de Procédé
Les processus de cuisson et de frittage influencent de manière critique les propriétés mécaniques et se reflètent dans les vibrations fondamentales des produits finis.
En établissant des spécifications de fréquence et en mesurant les profils de résonance avant et après chaque étape de fabrication :
- La composition du matériau peut être contrôlée
- Les paramètres de cuisson peuvent être optimisés
- Les processus de finition peuvent être vérifiés
Détection des Défauts
Le système détecte les fissures et microfissures par l’augmentation de l’amortissement des fréquences de résonance, permettant :
- Inspection 100 % de la production
- Identification précoce des défauts
- Tri et classement par qualité
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