Morphologie, topographie, composition chimique du bois, du textile et du papier - MEB/FIB/EDX

Les textiles sont produits à partir d'un large éventail de matériaux. Ils peuvent être d'origine animale (comme la laine et la soie), minérale (comme le verre et l'amiante), extraits de plantes ou d'arbustes (comme le coton, le lin ou le jute)ou synthétiques (comme le polyester ou le nylon). Le papier quant à lui est fabriqué en pressant des fibres telles que la pulpe de cellulose. Il est utilisé tout au long de notre vie dans les emballages, les journaus, les livres, etc. Le bois est un matériau organique utilisé dans l'industrie de la construction et de l'ameublement pour bâtir des structures. Les autres produits du bois comprennent le bois lamellé-collé, les panneaux structuraux en bois, le contreplaqué, les panneaux à copeaux orientés et les panneaux composites. Chacun de ces matériaux, affichent des propriétés différentes en fonction du type, des dimensions, de l'agencement et/ou du traitement des fibres. 

Pour l'étude de ces matériaux, les MEB FEG (Microscopie Electronique à Balayage) fournissent une imagerie haute résolution, même à de faibles tensions d'accélération. Le mode pression variable est adapté aux échantillons isolants ou hydratés.

L’identification du type, des dimensions des fibres constitue une étape importante dans le développement de nouveaux produits. Une bonne connaissance de leurs caractéristiques permettra de prévoir leurs réactions aux conditions ambiantes et dans divers milieux et de planifier les traitements à appliquer. Une fois traité, le MEB fournira des informations pour comprendre l'interaction des fibres avec les molécules traitantes. La microscopie électronique peut également être utilisée avec des platines à température contrôlée ou équipées d'un module de traction pour identifier des changements de phases ou des phénomènes de rupture dans ces matériaux fibreux.

Le MEB est une technique capable de produire des images en haute résolution de la surface d’un échantillon. Il est utilisé dans de nombreux domaines ; de la biologie aux sciences des matériaux en passant par la microélectronique... et sur tous types d'échantillons. Même les matériaux isolants peuvent être observés après métallisation, sous atmosphère inerte contrôlée ou encore sous basse tension (proche du kV).

Le MEB est généralement utilisé pour étudier la morphologie en 3D avec une résolution nanométrique d’une surface ou d’un objet. La composition chimique élémentaire peut également être obtenue par microanalyse X.

Le principe de cette technique repose sur l'utilisation d'un faisceau d’électrons incidents de quelques dizaines de kilovolts balayant la surface de l’échantillon qui réémet alors tout un spectre de particules et de rayonnements : électrons secondaires, électrons rétrodiffusés, électrons Auger et rayons X. La détection de ces différentes particules ou rayonnements émis fournit des informations sur l’échantillon : sa morphologie, sa topographie, sa structure cristalline, sa composition chimique élémentaire (analyse qualitative et semi quantitative)...

TESCAN ANALYTICS possède une expertise de plus de 30 années dans l'utilisation du MEB/FIB/EDX sur tous types de matériaux, isolants ou conducteurs... Avec des instruments de dernière génération, notre équipe d'experts travaille avec l'ensemble des secteurs industriels.

 

Image 2 : Image MEB de papier recouvert d'une couche de polymères

Image 3 : Image MEB d'un textile tissé à base de fils de coton
 

Image 5 : Image MEB de bois

Image 6 : Image MEB de fibres cachemire

Dans ces exemples non exhaustifs, il a été démontré que la microscopie électronique à balayage (MEB) associée ou non à la FIB et à l'EDX est un outil de microscopie ultra puissant pour l'étude morphologique, structurale et chimique du bois, des textiles et du papier.

Avec une excellente profondeur de champ (~ 100 x celle d'un microscope optique), le MEB fournit des images haute résolution de la surface de tous les matériaux.

Pour plus d'applications d'analyse par MEB ou par nos autres techniques analytiques et microscopies, cliquez ici.

La combinaison des techniques MEB/EDX et ToF-SIMS facilite l'analyse complète de la composition chimique des matériaux. La tomographie RX permet de visualiser de manière non destructive les caractéristiques internes telles que les porosités, les fissures et la répartition des phases dans des alliages ou des matériaux composites. En mode dynamique, il est possible de visualiser les changements en 3D des structures internes lorsqu'elles subissent des modifications induites par des déformations mécaniques ou par l'absorption de liquides.