Local probe microwave spectroscopy study of physico-chemical properties induced by oxygen diffusion in metallic materials
Etude par spectroscopie micro-onde à sonde locale des propriétés physico-chimiques induites par la diffusion d’oxygène dans les matériaux métalliques
Résumé
In different industrial sectors, the resistance of metal parts to extreme conditions is a major issue, affecting their durability. Severe operating environments, characterized by high temperatures and pressures, can compromise the integrity of metallic materials. Under such stresses, migration of light chemical components, such as oxygen and nitrogen, can occur within the metal structure, causing undesirable changes (loss of ductility, increased corrosion). Precisely identifying the presence and distribution of these light elements in metallic materials is a complex task. Conventional characterization methods are often limited in their ability to detect these elements, particularly at the nanometric scale. Consequently, there is a need to develop new, more sensitive nano characterization techniques with better resolution. In this context, the development of a local microwave spectroscopy based on atomic force microscopy offers a promising solution. This technology enables precise characterization of the mechanochemical properties of oxygen-enriched metal samples. This characterization method paves the way for the study of other local enrichments with light elements, such as nitriding, carburizing or hydriding.
Dans différents secteurs industriels, la résistance des pièces métalliques à des conditions extrêmes est un problème majeur, ce qui influe sur leur durabilité. Les environnements de fonctionnement sévères, caractérisés par des températures et des pressions élevées, peuvent compromettre l’intégrité des matériaux métalliques. Sous de telles contraintes, la migration de composants chimiques légers, tel que l’oxygène et l’azote, peut se produire au sein de la structure métallique, provoquant des changements indésirables (perte de ductilité, augmentation de la corrosion). Identifier précisément la présence et la distribution de ces éléments légers dans les matériaux métalliques est une tâche complexe. Les méthodes de caractérisation usuelles sont souvent limitées dans leur capacité à détecter ces éléments, en particulier à l'échelle nanométrique. Par conséquent, il est nécessaire de développer de nouvelles techniques de nano-caractérisation plus sensibles avec une meilleur résolution. Dans ce contexte, le développement d'une spectroscopie micro-onde locale basé sur la microscopie à force atomique offre une solution prometteuse. Cette technologie permet une caractérisation précise des propriétés mécanochimiques des échantillons métalliques enrichis en oxygène. Cette méthode de caractérisation ouvre la voie à l’étude d’autres enrichissements locaux par des éléments légers comme la nitruration, la cémentation ou l’hydruration.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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