Caractérisation granulo-morphologique en 3D de poudres métalliques par micro-tomographie rayons-x

La morphologie des particules est une propriété essentielle pour comprendre et
prédire leur rhéologie, leur agglomération, leur compaction et bien d'autres de leurs propriétés
physiques. Suite à l'apparition de nouvelles techniques d'imagerie en trois dimensions adaptées
aux matériaux, il est à présent possible d'étendre les descripteurs de forme existant en deux
dimensions à la troisième. Deux échantillons de particules métalliques dont l'étendue granulaire
est de 150-250 μm ont été selectionnés. Le choix de ces poudres est un véritable défi car la
forme complexe des particules justifie l'élaboration de nouveaux descripteurs de taille et de
forme. Cet article présentes les résultats de la caractérisation morphologique en trois
dimensions de matériaux granulaires. L'acquisition d'images est pratiquée par microtomographie
des rayons X permettant une résolution inférieure à 10 μm. Pour chaque particule,
le volume, la surface, l'allongement, l'aplatissement, la convexité et le rayon de la sphère
maximale inscrite sont calculés en trois dimensions. Les algorithmes écrits pour mesurer ces
propriétés ont été validés sur des particules synthétiques. La réalisation d'une analyse morphologique complète de quelques milliers de particules permet d'appréhender les
paramètres de forme de façon statistique. Finalement, les résultats seront confrontés à ceux
obtenus par analyse d'image statique (SIA) en 2D.