Positionnement d'une capsule contenant du vitrimère pour une analyse calorimétrique

Institut Charles Gerhardt Montpellier (ICGM)

MONTPELLIER CEDEX 5

L'ICGM joue un rôle clé dans le développement de la recherche en Chimie, dans le but d'élaborer et de caractériser des matériaux fonctionnels complexes ayant un impact significatif dans les domaines de la santé, de l'environnement et de l'énergie. Le projet porté par l'UMR s'articule autour de cinq thèmes qui sont les matériaux moléculaires, les matériaux macromoléculaires, les matériaux poreux et hybrides, les matériaux pour l'énergie et la chimie physique théorique.

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Mesure de la quantité d'échantillon de matériau aux propriétés dynamiques (vitrimère), disposée dans une capsule d'analyse par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Pour déterminer la capacité calorifique du matériau, les scientifiques comparent la quantité de chaleur nécessaire à l'échauffement d'une capsule DSC contenant le matériau, et d'une capsule DSC témoin. L’évaluation de cette valeur permet de déterminer la température de transition vitreuse (Tg) entre l'état vitreux (matériau…

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Mesure de la quantité de vitrimère pour une analyse par calorimétrie différentielle à balayage (DSC)
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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau aux propriétés dynamiques (réseau covalent adaptable) fluorés. Pour mesurer un taux d'insoluble, un morceau de matériau est pesé avant et après une immersion de 24h dans un solvant. Les parties du matériau n’étant pas liées de façon covalente (liaison chimique forte) au réseau se dissolvent au sein du solvant, modifiant ainsi la masse de l'échantillon. Le solvant utilisé ainsi que le chauffage à une température particulière peuvent être…

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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau dynamique fluorés, ou vitrimère
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Séchage, dans un évaporateur rotatif, de monomères fluorés, produits de synthèse servant à la confection de réseaux covalents adaptables. Le milieu dans lequel a eu lieu la synthèse est chauffé dans un bain-marie et une pompe à vide permet l’évaporation du solvant. Le solvant évaporé est ensuite condensé via un système de réfrigération qui entraîne l’isolation du produit de synthèse et rend possible le recyclage du solvant. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une nouvelle…

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Séchage de monomères fluorés pour la confection de réseaux covalents adaptables, ou vitrimère
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Morceau de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, positionné dans une machine de traction. Ce test est effectué sur les matériaux initiaux et ceux ayant subi des cycles de déformation et de remise en forme dans le but de démontrer la recyclabilité des vitrimères fluorés synthétisés. Le test de traction consiste en l’étirement d’une éprouvette (morceau du matériau découpé de manière normalisée) à une vitesse spécifique. Les propriétés de résistance du matériau sont déterminées en…

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Morceau de vitrimère positionné dans une machine de traction
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Positionnement d'un échantillon de réseau covalent adaptable, ou vitrimère, pour une analyse mécanique dynamique (AMD). Cette analyse consiste ici à appliquer une déformation spécifique à une certaine fréquence, lors d'une montée en température, permettant de déterminer les caractéristiques mécaniques du matériau en fonction de la chaleur. Elle permet aussi de déterminer la température de transition entre l'état vitreux (matériau dur et de capacité thermique faible), et l'état caoutchoutique du…

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Positionnement d'un échantillon de vitrimère pour une analyse mécanique dynamique (AMD)
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Positionnement d'un échantillon de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, sur une nacelle de mesure pour une analyse ThermoGravimétrique (ATG). Cette analyse mesure l'évolution de la masse d'un échantillon en fonction de sa température pour déterminer la stabilité thermique du matériau. La température critique de dégradation est considérée comme la température à partir de laquelle l'échantillon a perdu 2% de sa masse initiale. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une…

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Positionnement du vitrimère sur une nacelle de mesure pour une analyse ThermoGravimétrique (ATG)
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Positionnement de tubes contenant des monomères fluorés synthétisés, pour leur analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN). En utilisant les propriétés magnétiques propres à chaque atome, l’analyse RMN permet d’obtenir les déplacements chimiques des atomes d’hydrogène, de carbone et de fluor composant la molécule. L’analyse de ces déplacements chimiques permet d'identifier la structure des monomères fluorés qui ont été précédemment synthétisés. Ces derniers servent à la confection de…

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Positionnement de tubes de monomères pour une analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN)
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Découpage à l'aide d'un emporte-pièce et d'une presse d'un morceau de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, qui servira à un test de traction. Ce test est effectué sur les matériaux initiaux et ceux ayant subi des cycles de déformation et de remise en forme dans le but de démontrer la recyclabilité des vitrimères fluorés synthétisés. Le test de traction consiste en l’étirement d’une éprouvette (morceau du matériau découpé de manière normalisée) à une vitesse spécifique. Les propriétés…

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Découpage d'un morceau de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, pour un test de traction
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Scellement d'une capsule contenant un réseau covalent adaptable (ou vitrimère) à l'aide d'une presse spécifique pour une analyse par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Pour déterminer la capacité calorifique du matériau, les scientifiques comparent la quantité de chaleur nécessaire à l'échauffement d'une capsule DSC contenant le matériau, et d'une capsule DSC témoin. L’évaluation de cette valeur permet de déterminer la température de transition vitreuse (Tg) entre l'état vitreux …

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Scellement d'une capsule contenant du vitrimère pour une analyse calorimétrique
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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau aux propriétés dynamiques (réseau covalent adaptable) fluorés. Pour mesurer un taux d'insoluble, un morceau de matériau est pesé avant et après une immersion de 24h dans un solvant. Les parties du matériau n’étant pas liées de façon covalente (liaison chimique forte) au réseau se dissolvent au sein du solvant, modifiant ainsi la masse de l'échantillon. Le solvant utilisé ainsi que le chauffage à une température particulière peuvent être…

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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau dynamique fluorés, ou vitrimère
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Positionnement de tubes contenant des monomères fluorés synthétisés, pour leur analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN). En utilisant les propriétés magnétiques propres à chaque atome, l’analyse RMN permet d’obtenir les déplacements chimiques des atomes d’hydrogène, de carbone et de fluor composant la molécule. L’analyse de ces déplacements chimiques permet d'identifier la structure des monomères fluorés qui ont été précédemment synthétisés. Ces derniers servent à la confection de…

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Positionnement de tubes de monomères pour une analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN)
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Réunion de scientifiques sur les avancées du projet Afcan portant sur l'étude de matériaux aux propriétés dynamiques appelés vitrimères, sans additifs. Les priorités sont déterminées pour les prochaines expériences en fonction des objectifs de l'étude. Les voies de valorisation des résultats sont également discutées. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une nouvelle classe de matériaux polymères. Ils combinent une forte résistance mécanique, un caractère insoluble et la…

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Réunion portant sur l'étude de matériaux aux propriétés dynamiques, appelés vitrimères
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Positionnement d'un disque de 8 mm de matériau aux propriétés dynamiques, appelé vitrimère, au sein d'un rhéomètre. Le comportement dynamique de ce matériau est spécifiquement évalué par rhéologie, qui est l'étude de la résistance à la déformation et aux contraintes. Au cours d'un test de relaxation de contrainte, une déformation est appliquée sur le matériau. Les échanges chimiques en son sein permettent sa relaxation et donc le relâchement de la force nécessaire au maintien de la déformation…

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Positionnement d'un disque de vitrimère au sein d'un rhéomètre
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Positionnement d'un échantillon de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, sur une nacelle de mesure pour une analyse ThermoGravimétrique (ATG). Cette analyse mesure l'évolution de la masse d'un échantillon en fonction de sa température pour déterminer la stabilité thermique du matériau. La température critique de dégradation est considérée comme la température à partir de laquelle l'échantillon a perdu 2% de sa masse initiale. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une…

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Positionnement du vitrimère sur une nacelle de mesure pour une analyse ThermoGravimétrique (ATG)
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Évaluation visuelle du vitrimère, un matériau aux propriétés dynamiques obtenu après réticulation. Une fois la synthèse de monomères fluorés multifonctionnels effectuée, une réaction de polymérisation permet la formation d’un réseau réticulé, constituant les vitrimères. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une nouvelle classe de matériaux polymères. Ils combinent une forte résistance mécanique, un caractère insoluble et la capacité d'être remis en forme après une rupture. Ces…

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Évaluation visuelle du vitrimère, un matériau aux propriétés dynamiques obtenu après réticulation
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Découpage à l'aide d'un emporte-pièce et d'une presse d'un morceau de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, qui servira à un test de traction. Ce test est effectué sur les matériaux initiaux et ceux ayant subi des cycles de déformation et de remise en forme dans le but de démontrer la recyclabilité des vitrimères fluorés synthétisés. Le test de traction consiste en l’étirement d’une éprouvette (morceau du matériau découpé de manière normalisée) à une vitesse spécifique. Les propriétés…

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Découpage d'un morceau de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, pour un test de traction
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Positionnement d'une capsule DSC contenant un réseau covalent adaptable, ou vitrimère, dans le passeur d'échantillons d'une machine d'analyse par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Pour déterminer la capacité calorifique du matériau, les scientifiques comparent la quantité de chaleur nécessaire à l'échauffement d'une capsule DSC contenant le matériau, et d'une capsule DSC témoin. L’évaluation de cette valeur permet de déterminer la température de transition vitreuse (Tg) entre l'état…

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Positionnement d'une capsule contenant du vitrimère pour une analyse calorimétrique
20230081_0014
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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau aux propriétés dynamiques (réseau covalent adaptable) fluorés. Pour mesurer un taux d'insoluble, un morceau de matériau est pesé avant et après une immersion de 24h dans un solvant. Les parties du matériau n’étant pas liées de façon covalente (liaison chimique forte) au réseau se dissolvent au sein du solvant, modifiant ainsi la masse de l'échantillon. Le solvant utilisé ainsi que le chauffage à une température particulière peuvent être…

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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau dynamique fluorés, ou vitrimère
20230081_0005
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Positionnement de tubes contenant des monomères fluorés synthétisés, pour leur analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN). En utilisant les propriétés magnétiques propres à chaque atome, l’analyse RMN permet d’obtenir les déplacements chimiques des atomes d’hydrogène, de carbone et de fluor composant la molécule. L’analyse de ces déplacements chimiques permet d'identifier la structure des monomères fluorés qui ont été précédemment synthétisés. Ces derniers servent à la confection de…

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Positionnement de tubes de monomères pour une analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN)
20230081_0028
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Positionnement d'un disque de 8 mm de matériau aux propriétés dynamiques, appelé vitrimère, au sein d'un rhéomètre. Le comportement dynamique de ce matériau est spécifiquement évalué par rhéologie, qui est l'étude de la résistance à la déformation et aux contraintes. Au cours d'un test de relaxation de contrainte, une déformation est appliquée sur le matériau. Les échanges chimiques en son sein permettent sa relaxation et donc le relâchement de la force nécessaire au maintien de la déformation…

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Positionnement d'un disque de vitrimère au sein d'un rhéomètre
20230081_0019
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Positionnement d'un échantillon de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, sur une nacelle de mesure pour une analyse ThermoGravimétrique (ATG). Cette analyse mesure l'évolution de la masse d'un échantillon en fonction de sa température pour déterminer la stabilité thermique du matériau. La température critique de dégradation est considérée comme la température à partir de laquelle l'échantillon a perdu 2% de sa masse initiale. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une…

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Positionnement du vitrimère sur une nacelle de mesure pour une analyse ThermoGravimétrique (ATG)
20230081_0010
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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau aux propriétés dynamiques (réseau covalent adaptable) fluorés. Pour mesurer un taux d'insoluble, un morceau de matériau est pesé avant et après une immersion de 24h dans un solvant. Les parties du matériau n’étant pas liées de façon covalente (liaison chimique forte) au réseau se dissolvent au sein du solvant, modifiant ainsi la masse de l'échantillon. Le solvant utilisé ainsi que le chauffage à une température particulière peuvent être…

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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau dynamique fluorés, ou vitrimère
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Synthèse et purification de monomères fluorés, substance servant à la confection des matériaux aux propriétés dynamiques, appelés vitrimères. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une nouvelle classe de matériaux polymères. Ils combinent une forte résistance mécanique, un caractère insoluble et la capacité d'être remis en forme après une rupture. Ces propriétés sont rendues possibles grâce à la composition de leurs réseaux chimiques, notamment par la présence de liens…

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Synthèse et purification de monomères fluorés pour la confection de matériaux dynamiques, ou vitrimère
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Morceau de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, positionné dans une machine de traction. Ce test est effectué sur les matériaux initiaux et ceux ayant subi des cycles de déformation et de remise en forme dans le but de démontrer la recyclabilité des vitrimères fluorés synthétisés. Le test de traction consiste en l’étirement d’une éprouvette (morceau du matériau découpé de manière normalisée) à une vitesse spécifique. Les propriétés de résistance du matériau sont déterminées en…

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Morceau de vitrimère positionné dans une machine de traction
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Positionnement d'une capsule DSC contenant un réseau covalent adaptable, ou vitrimère, dans le passeur d'échantillons d'une machine d'analyse par calorimétrie différentielle à balayage (DSC). Pour déterminer la capacité calorifique du matériau, les scientifiques comparent la quantité de chaleur nécessaire à l'échauffement d'une capsule DSC contenant le matériau, et d'une capsule DSC témoin. L’évaluation de cette valeur permet de déterminer la température de transition vitreuse (Tg) entre l'état…

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Positionnement d'une capsule contenant du vitrimère pour une analyse calorimétrique
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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau aux propriétés dynamiques (réseau covalent adaptable) fluorés. Pour mesurer un taux d'insoluble, un morceau de matériau est pesé avant et après une immersion de 24h dans un solvant. Les parties du matériau n’étant pas liées de façon covalente (liaison chimique forte) au réseau se dissolvent au sein du solvant, modifiant ainsi la masse de l'échantillon. Le solvant utilisé ainsi que le chauffage à une température particulière peuvent être…

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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau dynamique fluorés, ou vitrimère
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Positionnement de tubes contenant des monomères fluorés synthétisés, pour leur analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN). En utilisant les propriétés magnétiques propres à chaque atome, l’analyse RMN permet d’obtenir les déplacements chimiques des atomes d’hydrogène, de carbone et de fluor composant la molécule. L’analyse de ces déplacements chimiques permet d'identifier la structure des monomères fluorés qui ont été précédemment synthétisés. Ces derniers servent à la confection de…

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Positionnement de tubes de monomères pour une analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN)
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Matériaux aux propriétés dynamiques appelés vitrimère, l'un contenant au sein de sa structure chimique des liens échangeables activés par des atomes de fluors et l'autre non. Ils sont découpés avant d’être positionnés au sein d’une presse chauffante pour un test de remise en forme après rupture. Une température suffisamment élevée déclenche des échanges chimiques au sein du matériau qui permettent sa remise en forme. La présence des atomes de fluor diminue la température nécessaire. Une très…

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Matériaux dynamiques appelés vitrimère, l'un contenant des atomes de fluors et l'autre non
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Positionnement d'un échantillon de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, sur une nacelle de mesure pour une analyse ThermoGravimétrique (ATG). Cette analyse mesure l'évolution de la masse d'un échantillon en fonction de sa température pour déterminer la stabilité thermique du matériau. La température critique de dégradation est considérée comme la température à partir de laquelle l'échantillon a perdu 2% de sa masse initiale. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une…

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Positionnement du vitrimère sur une nacelle de mesure pour une analyse ThermoGravimétrique (ATG)
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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau aux propriétés dynamiques (réseau covalent adaptable) fluorés. Pour mesurer un taux d'insoluble, un morceau de matériau est pesé avant et après une immersion de 24h dans un solvant. Les parties du matériau n’étant pas liées de façon covalente (liaison chimique forte) au réseau se dissolvent au sein du solvant, modifiant ainsi la masse de l'échantillon. Le solvant utilisé ainsi que le chauffage à une température particulière peuvent être…

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Évaluation visuelle du caractère insoluble d'un matériau dynamique fluorés, ou vitrimère
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Séchage, dans un évaporateur rotatif, de monomères fluorés, produits de synthèse servant à la confection de réseaux covalents adaptables. Le milieu dans lequel a eu lieu la synthèse est chauffé dans un bain-marie et une pompe à vide permet l’évaporation du solvant. Le solvant évaporé est ensuite condensé via un système de réfrigération qui entraîne l’isolation du produit de synthèse et rend possible le recyclage du solvant. Les réseaux covalents adaptables, ou vitrimères, sont une nouvelle…

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Séchage de monomères fluorés pour la confection de réseaux covalents adaptables, ou vitrimère
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Morceau de vitrimère, matériau aux propriétés dynamiques, positionné dans une machine de traction. Ce test est effectué sur les matériaux initiaux et ceux ayant subi des cycles de déformation et de remise en forme dans le but de démontrer la recyclabilité des vitrimères fluorés synthétisés. Le test de traction consiste en l’étirement d’une éprouvette (morceau du matériau découpé de manière normalisée) à une vitesse spécifique. Les propriétés de résistance du matériau sont déterminées en…

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Morceau de vitrimère positionné dans une machine de traction
20230081_0025
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Positionnement d'un échantillon de réseau covalent adaptable, ou vitrimère, pour une analyse mécanique dynamique (AMD). Cette analyse consiste ici à appliquer une déformation spécifique à une certaine fréquence, lors d'une montée en température, permettant de déterminer les caractéristiques mécaniques du matériau en fonction de la chaleur. Elle permet aussi de déterminer la température de transition entre l'état vitreux (matériau dur et de capacité thermique faible), et l'état caoutchoutique…

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Positionnement d'un échantillon de vitrimère pour une analyse mécanique dynamique (AMD)
20230081_0016
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Placement d'un échantillon de matériau aux propriétés dynamiques (vitrimère) pour une analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF). Cette analyse permet de confirmer la conversion des fonctions réactives des monomères lors de la préparation du vitrimère. Un faisceau infrarouge est émis en direction du matériau et permet ainsi de connaître sa composition. Afin d’assurer un bon contact avec la surface d’analyse d’où provient le rayon infrarouge, l’échantillon est pressé…

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Placement du vitrimère pour une analyse par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (IRTF)
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Positionnement de tubes contenant des monomères fluorés synthétisés, pour leur analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN). En utilisant les propriétés magnétiques propres à chaque atome, l’analyse RMN permet d’obtenir les déplacements chimiques des atomes d’hydrogène, de carbone et de fluor composant la molécule. L’analyse de ces déplacements chimiques permet d'identifier la structure des monomères fluorés qui ont été précédemment synthétisés. Ces derniers servent à la confection de…

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Positionnement de tubes de monomères pour une analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN)
20230081_0030
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Matériaux aux propriétés dynamiques appelés vitrimère, l'un contenant au sein de sa structure chimique des liens échangeables activés par des atomes de fluors et l'autre non. Ils sont découpés avant d’être positionnés au sein d’une presse chauffante pour un test de remise en forme après rupture. Une température suffisamment élevée déclenche des échanges chimiques au sein du matériau qui permettent sa remise en forme. La présence des atomes de fluor diminue la température nécessaire. Une très…

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Matériaux dynamiques appelés vitrimère, l'un contenant des atomes de fluors et l'autre non

CNRS Images,

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