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Microscopes métallographiques.


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#1 Michel

Michel

    Homo sapiens microscopicus

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  • 8 671 messages

Posté 21 février 2010 - 05:43

On emploie souvent le terme de microscope métallographique à tort.
Un microscope Métallographique est un microscope à éclairage épiscopique conçus pour observer les métaux.
Dans cet essai, je vais essayer de montrer en quoi un microscope conçu pour les métallurgistes est différent d'un microscope biologique équipé d'un dispositif épiscopique qualifié parfois de Métallographique.


Dans ce cas c'est le dispositif qui est métallographique et non le microscope lui même.



Mais voyons ce qu'est un Microscope Métallographique?

Tout d'abord, il faut dire que les métaux ne sont pas transparents à la lumière ils ne peuvent donc pas être traversés par elle et observés par transparence comme les roches par exemple.

Les métaux ont tous une particularité en commun: ils ont des électrons libres, des électrons qui ne sont pas liés aux atomes.
Lorsque le champ électrique de la lumière atteint la surface du métal, les électrons libres se mettent aussitôt à osciller sous l'effet de ce champ.
Le métal se comporte comme s'il avait une bande de résonance couvrant tout le visible.
Les particules en volume absorbent tout le visible, et les particules en surface réfléchissent tout le visible.

Les métaux à observer sont polis, puis le plus souvent attaqués à l'acide ce qui permet d'observer les détails de leur surface avec des parties brillantes et des parties sombres.

Première caractéristique des Microscopes Métallographiques :
Ce sont des microscopes à Réflexion (L'éclairage est Épiscopique)

L'EPISCOPIE.


Cela implique une première caractéristique des Microscopes métallographiques: ils n'ont pas de sous platine


CP_3657XJL-101.jpg


CP_3658XJL-201.jpg


CP_3661XLE-3.jpg


De plus, de part la taille des échantillons à observer, ils ont un statif surdimensionné.
(Nous verrons qu'une autre solution existe pour les échantillons volumineux.!)
Ces microscopes étant essentiellement utilisés en milieu industriel pour des mesures répétitives, ils sont souvent accompagnés de dispositifs passe-échantillons (loaders)

loader satR.JPG


LE COMMENCEMENT:

Probablement que le premier vrai microscope métallographique est dû à Henry Le Chatelier et avec lui également le premier microscope inversé. Voyez le schéma de son microscope.

Henry LE CHATELIER (1850-1936)


lechatelier1.jpg


micro.jpg


De ce microscope serait dérivés tous les microscopes métallographiques anciens et tous les microscopes inversés.
Voici deux modèles de Microscopes Métallographiques inversés.On remarque l'absence de dispositif diascopique.

475px-Microscope_metallographique.JPG


2263.jpg


Dans un souci de toucher une plus grande clientèle, les microscopes métallographiques inversés se sont dotés d'un système d'éclairage diascopique. Ils se sont appelés microscopes métallographiques universels.

Reichert-R.jpg


Reichert2-r.jpg


Bien entendu ces modèles de microscopes métallographiques universels n'en deviennent pas pour autant des microscopes de type biologique.
C'est d'ailleurs le même cheminement qu'ont subi les microscopes biologiques universels. Il est plus facile de leur ajouter un accessoire que de redessiner tout le statif.

Maintenant il faut préciser que, que ce soit dans le cas des microscopes biologiques universels ou dans celui des microscopes métallographiques universels, les dispositifs d'éclairage sont passés de la simple lumière réfléchie originelle au :
Fond Noir
Polarisation
Contraste de Phase
CID.
(Pour ce que je connais.)

TECHNIQUES MODERNES :

Il est évident que pour observer correctement les métaux, il faut augmenter le pouvoir de résolution et utiliser l'électron comme source d'éclairage.
Plusieurs techniques se sont développées en microscopie électronique pour explorer les métaux.
Une des techniques les plus simples est celle des répliques de surfaces . Elle consiste à effectuer un moulage d'une surface de métal polie pour l'observer sur la grille d'un microscope à transmission. Ces répliques peuvent être ombrées.
Une des meilleure méthode de métallographie électronique est celle qui utilise le même procédé que dans les microscopes métallographiques, c'est la réflexion électronique. On peut ainsi observer directement la surface polie et préparée d'un échantillon.
Mais la méthode la plus appréciée des métallurgiste est celle des couches minces.
Bien entendu on ne procède pas à des coupes au couteau, mais par différents procédés d'érosion. a partir d'une certaine finesse les métaux laissent passer les électrons et l'on peut observer le métal tout en lui faisant subir des contraintes mécaniques ou thermiques.
Une expérience amusante consiste même à écouter le "chant (ou les cris!) du métal torturé" dans le microscope électronique!

Cordialement.

Bibliographie Concernant Henry LE CHATELIER:

http://www.annales.o...hives/x/lc.html

http://www.annales.o.../x/lechat2.html

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