MÉTALLOGRAPHIEMicroscopie électronique

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Microscopie électronique par transmission

Préparation des échantillons

En raison de la forte interaction entre les électrons et la matière, pour qu'un échantillon soit transparent aux électrons, il faut que son épaisseur ne dépasse pas quelques centaines de nanomètres pour les tensions d'accélération courantes – de 100 à 300 keV – ou quelques micromètres pour les très hautes tensions de 1 à 3 MeV. On a donc mis au point des techniques appropriées pour préparer des objets sous forme de lames minces directement observables par transmission. Pour les métaux, la technique la plus usuelle consiste à découper dans le matériau massif une pastille de 3 mm de diamètre et à polir électrolytiquement celle-ci au moyen de deux jets d'électrolyte dirigés au centre, de part et d'autre de ses grandes faces, jusqu'à l'apparition d'un trou. Le métal à la périphérie du trou est transparent aux électrons, tandis que la couronne extérieure non amincie assure la rigidité de l'échantillon. Dans le cas des matériaux non conducteurs ou réfractaires, on remplace le polissage électrolytique par un polissage chimique ou bien encore on effectue l'amincissement par bombardement ionique.

Une technique plus ancienne qui a encore sa place dans les applications métallographiques de la microscopie électronique est celle des répliques, qui consiste à déposer sur un échantillon massif une mince couche d'une substance reproduisant fidèlement la microgéométrie de la surface. Après séparation d'avec le métal, c'est cette réplique qui est examinée dans le microscope ; cette technique fournit des informations sur la topographie des coupes métallographiques, des surfaces de rupture et des surfaces ayant subi un traitement physico-chimique quelconque. La réplique la plus souvent utilisée est constituée d'une fine pellicule de carbone évaporé par chauffage sous vide et condensé sur la surface à étudier. Son décollement est réalisé par dissolution chimique ou électrolytique du métal sous-jacent : il s'agit donc d'une méthode destructive, mais en choisissant judicieusement les conditions de dissolution on peut sé [...]


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Signaux émis sous un faisceau électronique

Signaux émis sous un faisceau électronique
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Microscope électronique à balayage

Microscope électronique à balayage
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Spectromètre de rayons X

Spectromètre de rayons X
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Spectre d'un acier inoxydable

Spectre d'un acier inoxydable
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Écrit par :

  • : ingénieur en chef à l'Institut de recherches de la sidérurgie française, adjoint au directeur de l'Institut de recherches de la sidérurgie française
  • : ingénieur, chef du service "Métallurgie physique" à l'Institut de recherchede la sidérurgie (Irsid)

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Pour citer l’article

Guy HENRY, Barry THOMAS, « MÉTALLOGRAPHIE - Microscopie électronique », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 mars 2020. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallographie-microscopie-electronique/