Prévoir le comportement mécanique des matériaux par la caractérisation de la topographie et de la microstructure

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Cette demande vise à acquérir un équipement à la fine pointe (disponible sur le marché depuis 2019) pour l'observation et l'analyse de la topographie, des microstructures et des surfaces brisées. Il s'agit d'un microscope 3D essentiel pour caractériser rigoureusement et efficacement les matériaux de pointes tels les composites et les métaux avancés. Cette caractérisation est fondamentale pour améliorer leur résistance aux sollicitations monotones et cycliques. ******Le microscope digital 3D motorisé sur trois axes est capable de grossissements de 20X à 2500X sur un champ d'observation de 10 cm par 10 cm. La nouvelle génération de cet équipement filtre les vibrations jusqu'à 2500X et est équipé d'outils permettant de quantifier les caractéristiques de la topographie avec des paramètres de rugosité linéaires et surfaciques. Grace à l'automatisation des déplacements dans le plan d'observation (XY) et de la mise au point (Z), cet instrument permet de construire des images 3D en profondeur et des cartographies avec une précision inégalée (0,1 um) sur un champ d'observation de plusieurs centimètres.******La profondeur de champ augmentée (5 cm) et la mise au point automatique permettent de reconstruire numériquement des faciès de rupture (surfaces brisées) accidentés. La motorisation en X et Y permet de produire des cartes en joignant automatiquement plusieurs champs d'observation, ce qui est nécessaire au contrôle de la qualité des matériaux composites qui ont une microstructure de l'ordre du millimètre. L'inclinaison à +90 et -60 degrés de l'axe d'observation permet de focaliser sur les surfaces latérales sans déplacer les composants. Cela est indispensable pour examiner la progression des fissures au sein de pièces de grande taille et de géométries complexes.******Cet équipement servira principalement à deux groupes de recherche oeuvrant en fabrication et en design des matériaux au sein du département de génie mécanique de Polytechnique Montréal. Leurs travaux visent le développement des matériaux avec une résistance à l'endommagement mécanique améliorée. La pertinence pratique est d'augmenter la durabilité et la fiabilité des composants utilisés dans les domaines du transport et de la production d'énergie. L'avancement des connaissances en durabilité des matériaux a un impact direct sur la consommation de carburant des véhicules terrestres et aériens, sur la production d'énergie et sur la sécurité des usagers. Le microscope sera aussi mis à la disposition des utilisateurs du Laboratoire de Préparation et d'Observation des Matériaux (LaPOM) et des membres du Centre de Recherche sur l'Aluminium (REGAL).