Qu’il s’agisse d’optimiser la texture du yaourt ou d’étudier la réticulation des colles, la rhéométrie aide les chercheurs à comprendre les matériaux et à prédire leur comportement. La rhéométrie mesure le degré de déformation que subit un matériau ou un liquide lorsqu’une force lui est appliquée. La combinaison des comportements de contrainte, de déformation et de cisaillement constitue la base de la rhéologie, la science de la déformation des matériaux.

Utiliser les expériences permises par la rhéométrie pour étudier la rhéologie des matériaux est un aspect essentiel de leur processus de caractérisation. Il peut être extrêmement complexe de comprendre et de prédire la rhéologie d’un échantillon, notamment en ce qui concerne les fluides. Le comportement d’un échantillon varie souvent en fonction de la grandeur des forces qui lui sont appliquées, ce qui veut dire qu’il est nécessaire de faire appel à la rhéométrie pour mesurer la rhéologie des échantillons car ces propriétés¹ seraient trop difficiles à prédire de manière fiable.

Les mesures de rhéométrie sont effectuées à l’aide d’un rhéomètre. Selon le type de rhéométrie, il est possible d’utiliser des rhéomètres de conception différente, des rhéomètres élongationnels acoustiques aux rhéomètres rotationnel à cisaillement à géométrie cône/plan.

Le rhéomètre applique une force à l’échantillon et la contrainte ou la déformation est mesurée à l’aide d’un capteur, tel qu’un transducteur ou un détecteur de déplacement. Certains rhéomètres peuvent être connectés à des ordinateurs pour le calcul automatisé des facteurs de contrainte et de déformation à partir des forces mesurées, afin de simplifier l’analyse rhéométrique.

La rhéométrie détermine généralement la viscosité ou la viscoélasticité d’un matériau. La viscosité mesure le degré de résistance à l’écoulement provoquée par les frictions internes et dépend des propriétés microscopiques du système, telles que la concentration ou la taille des particules².

La viscoélasticité mesure les propriétés du matériau en réponse à une force de déformation. Dans un matériau purement élastique, il n’y a pas de dissipation d’énergie après l’application d’une charge, mais dans les matériaux viscoélastiques, il y a une certaine hystérésis dans le comportement contrainte-déformation due à la déformation du matériau. Toutes ces propriétés sont des éléments essentiels d’une étude de rhéométrie.

Les essais sur les matériaux comme les polymères et les matières molles est l’une des applications les plus courantes de la rhéométrie. Les mesures rhéométriques sont utilisées comme solution de contrôle qualité dans le cadre de nombreux processus de production, car un comportement viscoélastique indésirable peut entraîner une mauvaise performance et une fragilité du matériau. La rhéométrie est aussi désormais largement employée dans les secteurs tels que l’industrie alimentaire, où des paramètres de mesure tels que la viscoélasticité permettent d’évaluer la durée de conservation et le comportement de décomposition thermomécanique des produits.

TA Instruments est un expert mondial dans le domaine des instruments de rhéométrie, et propose toute un éventail de rhéomètres de haut de gamme, dont le rhéomètre hybride Discovery et l’ARES-G2³.

Le rhéomètre hybride Discovery est conçu pour constituer une plateforme de rhéométrie extrêmement polyvalente. Il est doté d’un moteur en cloche avancé (drag cup), breveté par TA Instruments, de paliers magnétiques, d’un capteur de force  axiale rééquilibrée FRT et d’un capteur de position réelle TPS, le tout dans un appareil hybride à tête unique. Cela signifie qu’il peut effectuer directement des mesures en contrôlant la contrainte ou la déformation ainsi que des mesures de force normale. Doté d’une large gamme d’accessoires, le rhéomètre hybride Discovery est également livré avec le système Smart SWAP pour la détection et l’identification automatiques d’accessoires afin de rationaliser vos mesures.

L’ARES-G2 est le rhéomètre rotatif le plus avancé de TA Instruments ; il offre une précision des données et un contrôle des contraintes et des déformations sans équivalent, ce qui lui vaut d’être reconnu comme la norme industrielle pour les mesures rhéologiques. L’ARES-G2 est devenu un outil extrêmement apprécié et populaire pour la recherche et le développement des matériaux. L’ARES-G2 reste le seul équipement de rhéométrie disponible sur le marché capable d’effectuer des mesures indépendantes de la contrainte de cisaillement et de la contrainte normale, qui peuvent être réalisées avec un certain nombre de capteurs dédiés pour différents types d’essais.

Le rhéomètre ARES-G2 bénéficie également de la technologie Smart SWAP de TA Instruments pour les industries et les laboratoires de recherche utilisant plusieurs types de mesures rhéométriques ou travaillant avec différents types d’échantillons. Ce rhéomètre de haute précision est également complété par des logiciels d’analyse qui permettent une analyse avancée de la rhéologie par transformée de Fourier et des évaluations de cisaillement oscillatoire à grande amplitude LAOS.

Contactez dès aujourd’hui TA Instruments pour découvrir comment nos appareils peuvent révolutionner vos mesures rhéométriques.