Suspensions



       

Ce pôle propose des outils indispensables à la compréhension du comportement des matériaux finement divisés dans un liquide. Améliorer la formulation et l’élaboration de ces suspensions est la première étape du développement des procédés de mise en forme.

 

Les techniques :

 

Rhéologie

Etude du comportement de fluides liquides, de matériaux visqueux, sous différentes contraintes (temps, température, forces).

Le comportement des liquides lorsqu’ils s’écoulent apportent des informations sur leurs propriétés élastiques, visco-élastiques et visqueuses.

Potentiel Zéta

Potentiel électrostatique des particules en suspension dans un liquide.

Les mesures de potentiel Zeta permettent de mieux maitriser le comportement des suspensions : stabilité, coalescence, floculation, …

Acoustophorèse

Création d’un champ électrique par onde acoustique.

Ce champ électrique est utilisé pour étudier le comportement d’une suspension de particules chargées électriquement.

Turbidité

Etat d’un liquide trouble.

La mesure de la teneur d’un liquide en matières qui le trouble permet d’identifier et de quantifier les phénomènes tels que la floculation, la sédimentation, la coalescence, …


 

La majorité des équipements du pôle Suspensions sont accessibles à la réservation en libre-service après formation. Selon les exigences de l’analyse, la technique et l’équipement adéquats seront proposés par les responsables technique et scientifique.

turb3
rheo6
rheo5
turb2
rheo2
rheo4

Principaux équipements

Rhéologie

2 Rhéomètres à contraintes imposées en configuration rotative

géométries : cône, plan, cylindres concentriques, double entrefer, ailettes, hélices

mesures en écoulement et oscillation (balayage en amplitude, balayage en fréquence jusqu’à 10 Hz)

mesures en température possibles jusqu’à 600 °C

Rhéomètre à débit imposé, adapté aux faibles viscosités et forts taux de cisaillement, mesures en écoulement et en température jusqu’à 80°

taux de cisaillement élevés de 100 à 10E+5 s-1 (applications dans l’impression, la pulvérisation, l’injection, la lubrification).

gamme de viscosité de 0.1 à 200 000 cP

faible volume d’échantillonnage (min 100 µL)

précision / répétabilité  1 %

Rhéomètre capillaire haute pression

étude du comportement à l’écoulement et de la viscosité jusqu’à 300 °C

gamme de vitesse de 0.0005 à 10 mm/s

force max 15 kN (pour une vitesse inférieure à 4 mm/s)

pression : 1400 bar pour un piston de 9.5 mm et 850 bar pour un piston de 12 mm de diamètre.

Plateforme modulaire et avancée de rhéologie Thermo Scientific Haake MARS III : – unité basse de chauffage électrique pour plans et cônes (jusqu’à 400°C) ; – essais réalisables sous atmosphère contrôlée ; – option MWD permettant le calcul des masses molaires à partir du logiciel Rheowin

  • module rhéonaut pour couplage avec un spectromètre IR Nicolet IS10.

  • détecteur à diffusion de lumière statique multi-angles WYATT : source lumineuse à diode laser 120 mW à 658 nm; 18 angles de mesure. masse de 10E+3 g.mol-1 à 10E+9 g.mol-1; taille de 10 nm à 500 nm.

  • réfractomètre différentiel avec gamme étendue (512 photodiodes) ;

  • SEC-HPLC Shimadzu, four à colonnes, détecteur UV-Visible double longueurs d’ondes programmable.

Suspensions

Utilisé pour mesurer la taille des particules ou des molécules par DLS (Dynamic Light Scattering), ainsi que le potentiel zêta de colloïdes et nanoparticules par mesure de la mobilité électrophorétique.

plage de mesure

taille : de 0.3 nm à 10 µm

potentiel Zeta : > +/- 500 mV

mobilité : > +/- 20 µ.cm/V.s

Caractérisation approfondie des dispersions colloïdales concentrées jusqu’à 50°C. Mesure directe de la taille des particules, du potentiel zêta, du pH, de la conductivité et de la température.

Concentration : de 1 à 40% en volume (selon la viscosité)

volume d’échantillon : 150 ml en écoulement et 20 ml en statique

viscosité max : 2500 centipoise

conductivité : de 0 à 5 S/m

taille des particules : 20 nm à 10 µm

Mesure de la réflectance et transmittance d’un échantillon (ponctuel ou sur toute la hauteur du flacon) au cours du temps, pour un suivi de stabilité (sédimentation, crémage, agrégation et coalescence) jusqu’à 60 °C.

Volume d’échantillon 4 ou 20 ml

Concentration : de 0.0001 à 95 % en volume

taille : de 10 nm à 1 mm

reproductibilité / répétabilité : 0.1 % / 0.05 %