2. Diffraction des rayons X
Les métaux et leurs alliages sont des solides cristallins. Ils peuvent, de ce fait, comme tous les cristaux, diffracter les rayonnements dont la longueur d'onde est de l'ordre de 0,1 nm. On utilise la diffraction des rayons X pour l'analyse des phases et pour l'étude de la structure.
• Analyse des phases
Les métaux purs comportent souvent plusieurs formes allotropiques dont la structure cristallographique est différente. Par ailleurs, les alliages sont des matériaux monophasés ou polyphasés. Dans les deux cas, la structure cristallographique dépend de la température, de la pression et de la composition. La diffraction des rayons X permet d'identifier les différents états structuraux des phases présentes, leurs proportions volumiques et les valeurs des paramètres de leurs mailles.
Identification des phases
Chaque phase cristalline produit des spectres de diffraction des rayons X caractéristiques de la structure de sa maille – angles de diffraction et intensité réfléchie. Il est donc possible de l'identifier. La méthode la plus simple est celle du diagramme de poudre ou méthode Debye-Scherrer (cf. optique cristalline- - Diffraction par les cristaux). Les rayons X diffractés par l'échantillon pulvérulent sont enregistrés sur un film photographique. On en tire les distances interréticulaires à partir des angles de Bragg et les intensités par la mesure de la densité optique. Ces valeurs sont comparées aux valeurs réunies dans un fichier (A.S.T.M.) et obtenues à partir des phases pures ou isolées. Si un échantillon contient plusieurs phases, le diagramme de diffraction comporte les réflexions de chacune d'elles qu'il est possible de trier.
Cette méthode est facile et efficace dans les cas simples : nombre de phases limité, composition connue. Elle est inextricable si les phases sont très nombreuses et si leur composition s'écarte de la composition du corps qui a servi à établir la carte du fichier.
Une variante fait appel à la technique goniométrique. Les rayons X diffract […]
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