Microstructure et imagerie des matériaux

La caractérisation de la microstructure des matériaux géologiques (organisation des minéraux et des pores) permet de mieux comprendre leur histoire géologique et leurs propriétés physiques (mécanique, transfert). A ce titre, les méthodes d’imagerie en fort développement actuellement se généralisent dans les secteurs académiques et privés en complément des méthodes globales classiquement utilisées. Ces données d’imagerie servent également de support pour des modélisations macroscopiques réalistes.

L’objectif est de maitriser la physique, les avantages et les limitations des différentes méthodes de caractérisation de la microstructure afin de pouvoir les combiner à différentes échelles et alimenter des modélisations réalistes.

Formules structurales, interactions rayonnement/matière

• Méthodes d’adsorption de gaz avancées pour la caractérisation des réseaux poreux (taille, morphologie des pores) et des surfaces réactives.
• Méthodes de préparation des échantillons avant analyse
• Méthodes d’imagerie 2D/3D du squelette solide et du réseau poreux à différentes échelles : cartographies quantitative des minéraux et de la porosité de l’échelle de la carotte jusqu’au cristal.
• Travaux pratiques : acquisition et traitements avancées d’isothermes d’adsorption de gaz, de données d’imagerie (cartographie chimique, tomographie de rayon X, microscopie électronique à balayage haute résolution 2D et 3D).

• Savoir utiliser les méthodes d’imagerie actuelles afin de caractériser la microstructure des matériaux à différentes échelle en considérant les avantages et limitations de chaque technique
• Savoir appréhender avec recul les méthodes globales classiquement utilisées pour la caractérisation des réseaux poreux et de son remplissage au cours de l’hydratation