Le plateau ESMAT est une infrastructure de pointe dédiée à la caractérisation du comportement des matériaux solides (massifs ou poudres) soumis à des sollicitations thermiques et chimiques extrêmes.
Doté de 14 équipements de haute technologie, ce plateau permet d’analyser avec une précision nanométrique les transformations physiques et chimiques des matériaux sous atmosphères et pressions contrôlées.
Nos expertises et capacités d’analyse
Le plateau permet de suivre en temps réel l’évolution des matériaux selon plusieurs axes :
- Suivi de masse et d’énergie
Mesure des variations de masse (thermogravimétrie) et des flux de chaleur (calorimétrie). - Analyse structurale et dimensionnelle
Suivi du retrait au cours du frittage et mesure des coefficients de dilatation. - Caractérisation de surface
Étude des espèces adsorbées par thermodésorption programmée. - Analyse des gaz émis :
Identification en ligne des espèces chimiques via des couplages spectroscopiques et spectrométriques.
Équipements et spécifications techniques
Notre parc instrumental couvre une plage de température allant de -30°C à 1750°C, sous vide, flux de gaz ou vapeur d’eau.
Thermogravimétrie (TG) et Calorimétrie (DSC/ATD)
Nous disposons de 9 unités permettant des mesures couplées de haute précision :
- Thermobalances haute température (jusqu’à 1750°C)
3 Setaram TAG 24 (symétriques) et 1 Setaram ATD/TG 92. - Analyses sous vapeur d’eau ou vide
Setaram MTB 10-8, Sensys Evo et TAG 24. - Analyseurs standards
Netzch TG 209 (1000°C), Mettler Toledo DSC 1 (1500°C) et Setaram Setsys.
Dilatométrie et Thermodésorption
- Dilatomètre Setaram TMA 92
Mesures de frittage et de dilatation de 20°C à 1750°C sous flux de gaz. - Appareil de thermodésorption
Analyse des surfaces de 20°C à 1000°C.
Focus sur les couplages et l’analyse de gaz
L’une des forces du plateau ESMAT réside dans sa capacité à identifier les produits de dégradation ou de réaction en temps réel.
- Analyse des gaz
Couplage en ligne avec Spectrométrie de Masse et Spectroscopie Infra-Rouge (FTIR). - Expertise Laboratoire Georges Friedel
Nous développons nos propres montages pour corréler la perte de masse avec d’autres phénomènes physiques :- Couplage TG / Émission acoustique : détection des défauts de structure émissifs.
- Couplage TG / Champ électrique : étude de l’influence électrique sur les cinétiques d’oxydation.
Caractéristiques techniques et capacités du parc instrumental
Pour faciliter votre choix d’équipement, voici un récapitulatif des capacités de nos principaux instruments de mesure :
| Technique d’analyse | Modèles disponibles | Plage de température | Environnement de mesure |
| TG / DSC Haute Température | Setaram TAG 24 (x3) | 20°C à 1750°C | Flux de gaz, Vapeur d’eau, Symétrie |
| TG / ATD Standard | Setaram ATD/TG 92 | 20°C à 1750°C | Flux de gaz |
| TG / DSC Précision | Mettler Toledo DSC 1 | 20°C à 1500°C | Flux de gaz |
| TG Sous Vide | Setaram MTB 10-8 | 20°C à 100°C | Vide, Vapeur d’eau |
| DSC Basse Température | Setaram 131 | -30°C à 700°C | Flux de gaz |
| Dilatométrie (TMA) | Setaram TMA 92 | 20°C à 1750°C | Flux de gaz (Retrait/Dilatation) |
| Thermodésorption | Appareil spécifique | 20°C à 1000°C | Étude des espèces adsorbées |
Domaines d’application
Grâce à sa polyvalence, le plateau ESMAT accompagne les acteurs majeurs de nombreux secteurs stratégiques :
- Énergie et Nucléaire
Vieillissement des matériaux, oxydation haute température. - Matériaux et Construction
Frittage, cycles thermiques, durabilité. - Métallurgie et Mécanique
Transitions de phases, traitements thermiques. - Santé et Environnement
Produits pharmaceutiques, captage de gaz, dépollution.
📞 Contact et accès
Le plateau ESMAT est ouvert aux collaborations académiques et aux prestations industrielles.
Localisation
Mines Saint-Étienne – Campus de Saint-Étienne, 158 cours Fauriel, Saint-Étienne