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Fonctionnalisation des matériaux par addition de charges
Maîtrise des procédés poudres et les caractérisations physiques
associées
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SDTech : multi-compétences et multi-sectoriel
Localisation : Alès (30 – Gard) PIST
SDTech : 45 personnes, ~30% cadres
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SDTech Micro : multi-compétences et multi-sectoriel
Matière première
• Chimie, Polymères, minéral, cosmétique, pharma, alimentaire, nutrition animale
Traitement à façon (R&D, pilote, production)
• De quelques grammes à plusieurs dizaines de tonnes
• Broyage/micronisation – Mélange – Séparation – Mise en forme des poudres : Plus de 80 machines
• Adaptation des procédés, du diagramme de traitement et customisation des outils
Produit selon cdc
• Maitrise du cdc
• Contrôle par caractérisation des poudres (granulométrie, Morphologie, rhéologie, homogénéité, surface,….)
• Accompagnement du client par expertise et formation
SDTech Nano
Matière première
• Multisectoriel : Chimie, Polymères, minéral, cosmétique, pharma, alimentaire, électronique
Traitement à façon (R&D, pilote, production)
• De quelques mL à plusieurs dizaines de Litres
• Mouillage – Broyage / Nanobroyage – Stabilisation suspension
• Adaptation des procédés et du diagramme de traitement ; customisation des outils
Produit selon cdc
• Maîtrise du cdc
• Maîtrise de la caractérisation : granulométrie, morphologie, rhéologie, surface, réactivité
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Des matières aux matériaux
Production Intégration /
Transformation Utilisation Fin de vie Filière
Intégration
Utilisation Fin de vie
Production
Chimie Minéraux,
Céramiques
Encres, vernis,
peintures
Plasturgie
Composite
Fabrication additive
Batterie
Energie
Photo-voltaïque
Métallurgie Textile
Charges renforçantes • Nano Tube • Nano Argile
Les charges dans l’aéronautique
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Des matières premières aux propriétés d’usage
Importance des propriétés physico/chimique de la poudre par rapport à son usage final
Propriétés d’usage :
Le procédé de fabrication et l’usage final
définissent les propriétés
attendues de la poudre : réactivité,
mouillabilité, caractéristiques
psycho-sensorielles
Poudre = ensemble de particules avec différentes caractéristiques
Lien entre la microstructure et les propriétés d’usage
Production Intégration / Transformation
Caractérisation physiques des particules :
Frittage
Formulation
Formulation
Formulation Compactage …
Formulation Extrusion …
Charges
Solides divisés Poudres ou Nano-
poudres
MP Synthèse
Tissage …
FA …
Diviser / Séparer/ fonctionnaliser
MP Synthèse
Matrice Diviser / Séparer/
fonctionnaliser
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Genèse des solides divisés
Poudre micronique
Macropoudre mm
Charges
Matériau massif
Nouvelles propriétés : - mécaniques : légèreté, superplasticité - électriques : transport, ferromagnétisme - optiques : photoluminescence, absorption UV - réactivité - effet lotus des nanostructures - inifugation
- Adapter la taille : diminuer, augmenter sélectionner/séparer - Fonctionnaliser - Mélanger - Associer à d’autres charges ou matériaux
Division et séparation
des solides divisés
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Broyage, Micronisation et Nano-Broyage
Micro
Poudres
Méso
Poudres
Macro
Poudres
2µm 20µm 200µm 2000µm
Broyage à
corps broyant :
Boulets, Billes, Cylpebs, Barres
Marteaux, Picots,
Meules, Cylindres
Mortiers...
Micronisation
Autogène
Jets de gaz purs
Micro
colloïdes
Méso
Colloïdes
Macro
Colloïdes
2nm 20nm 200nm
Nano-Broyage
Liquide
Poudres cohésives
Poudres à écoulement
libre
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Broyage à corps broyants
Broyeur à impact
« Universel »
Broyeur à impact polyvalent avec différents organes de broyage comme:
marteaux, broches, marteaux oscillants et rotor à palettes, tamis et anneaux cotelés.
Pour des finesses de environ 50 µm à 5 mm selon les organes de broyage installés.
Facilité de nettoyage et de changement d‘outils grace à une large porte sur charnière.
Large gamme de machines du 100 UPZ II au 1400 UPZ
Croix percutrice
Rotor soufflant
Disques à broches
Installation de broyage avec un
broyeur à broches
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Contrôle de la température : installation cryogénique (Broyeur à Impact)
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Micronisation autogène
Microniseur à jets d'air opposés Installation de micronisation avec un
microniseur à Jets d’air opposés
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Nanobroyage
Labo
Pilote
Industriel
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Séparer les solides divisés
Micro Méso Macro
Séparation physique sur grille ou toile
Séparation dynamique (gaz et force centrifuge)
Séparation par courant d’air
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Diminuer la taille
Enlever les fines
Enlever les grosses
Nano-broyer
Diviser / séparer : de quelques nm au mm
Dépoussiérer Sortir de l’ATEX
Eviter les échapper
Augmenter la réactivité
Augmenter la surface Donner accès à la porosité fermé
Particules composites :
Fonctionnalisation
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Mélanger, répartir … Granuler, fonctionnaliser…
Plough mixer
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Classification des procédés de granulation
CONFERER
UNE TAILLE
GRANULER
Assiette
Granulatrice
Tambours
Mélangeurs
Granulateurs
Lits fluidisés
Extrusion Atomisation
VOIE HUMIDE
Labo
Pilote
Industriel
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Structuration dans la masse
Structuration en couches :
Structuration en framboises
Gestion de la morphologie
Gestion des empilements
Gestion de la porosité
Obtention de particules composites : de quelques nm au mm
Traitement de surface Pelliculage Coating Poudrage
Mono ou multi composant Granulation Mélange intime Adsorption
Sphéronisation
Répartition granulométrique Densité vrac/tassée Rhéologie Aptitude au tassement
Porosité ouverte/fermée
Encapsulation, protection Libération contrôler
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Des propriétés d'usage à la
caractérisation des poudres
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Analyses et caractérisation
DLS (Zetasizer Nano ZS) SMLS (Turbiscan Lab)
Granulométrie laser (MS3000) DLS
BET (Micromeritics Triflex)
Mesure du potentiel Zêta (Zetasizer Nano ZS)
Microscopie BET NTA Etude de stabilité : Turbiscan Lab
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Charge active (stockage énergie): Même chimie, même granulométrie … et … microstructure différente = propriété d’usage différente
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Merci pour votre attention