Caractérisation cristallographiques

La caractérisation cristallographique permet d’analyser l’organisation interne des matériaux cristallins en déterminant leur structure atomique, leurs phases cristallines, leur degré de cristallinité ainsi que la présence éventuelle de défauts ou d’impuretés structurales. Cette analyse, indispensable pour comprendre et maîtriser les propriétés mécaniques, thermiques, optiques ou chimiques d’un matériau, est utilisée dans de nombreux secteurs : matériaux et polymères, industrie alimentaire, nutraceutique, plantes, ingrédients actifs ou semi-finis techniques. Elle constitue une étape clé dans la formulation, la qualification, l’optimisation ou la certification de produits complexes.

Importance de l’analyse

Les propriétés des matériaux cristallins découlent directement de leur structure interne. Une variation du degré de cristallinité peut modifier la résistance mécanique, la solubilité, la stabilité, la réactivité chimique ou la biodisponibilité d’un ingrédient actif. Les transitions de phase, la présence de polymorphes, les défauts cristallins ou les impuretés structurales peuvent également influencer la performance finale du matériau ou du produit. La caractérisation cristallographique permet donc de : sécuriser les matières premières utilisées en formulation, vérifier la constance des lots, comprendre les phénomènes de vieillissement, contrôler la qualité des polymères semi-cristallins, qualifier des ingrédients nutraceutiques ou alimentaires, et valider la reproductibilité d’un procédé industriel.

Méthodes analytiques

La diffraction des rayons X (DRX ou XRD) est la technique de référence pour déterminer la structure cristalline d’un matériau. Elle fournit un diffractogramme caractéristique permettant de :

• identifier les phases cristallines présentes dans un échantillon
• quantifier le degré de cristallinité
• détecter les transitions de phase (fusion partielle, réarrangements structuraux)
• estimer la taille des cristallites via la méthode de Scherrer
• révéler la présence d’impuretés ou de polymorphes

La DRX peut être complétée par d’autres techniques lorsque nécessaire : microscopie électronique pour observer la morphologie cristalline, spectroscopie FTIR ou Raman pour identifier les structures moléculaires ou confirmer les phases observées. L’utilisation combinée de ces approches offre une compréhension fine et détaillée du comportement structural du matériau.

Matrices analysées

Cette analyse s’applique à une grande variété de matrices : poudres minérales ou métalliques, excipients et ingrédients nutraceutiques, poudres végétales, extraits à structure cristalline, polymères semi-cristallins (PE, PP, PA, PET, PEEK…), céramiques, matériaux techniques, pigments, additifs, cristaux pharmaceutiques ou alimentaires. Elle permet aussi bien d’étudier des matières premières que des produits finis ou semi-finis.

Intérêt pour les professionnels

Les fabricants, formulateurs, chercheurs et ingénieurs matériaux utilisent la caractérisation cristallographique pour valider leurs matières premières, comparer différents lots, optimiser les procédés de cristallisation, contrôler la constance des phases cristallines ou prévenir des défauts structurels susceptibles d’altérer les performances du produit. Dans les secteurs nutraceutique ou alimentaire, elle aide à maîtriser la solubilité, la biodisponibilité et la stabilité des ingrédients actifs. Dans les matériaux, elle permet de caractériser la structure des polymères, de contrôler les traitements thermiques ou de diagnostiquer une défaillance. Cette analyse apporte ainsi une vision précise et indispensable de la structure interne d’un matériau.

Expertise YesWeLab

YesWeLab collabore avec des laboratoires disposant d’équipements DRX de haute performance et d’une expertise reconnue en analyses cristallographiques. La majorité de nos partenaires sont certifiés ou accrédités (ISO 17025, COFRAC), garantissant la qualité et la fiabilité des résultats. En fonction de votre matrice et des informations recherchées, nous sélectionnons la technique la plus pertinente et vous accompagnons tout au long du processus, de l’envoi des échantillons à l’interprétation des résultats. Depuis 2020, de nombreux industriels et bureaux d’études s’appuient sur YesWeLab pour sécuriser leur production, contrôler leurs lots et approfondir la compréhension de leurs matériaux.

Autres analyses pertinentes du catalogue YesWeLab

• Analyse FTIR des matériaux
• Spectroscopie Raman
• Microscopie électronique (MEB)
• Analyse thermique (DSC, ATG)
• Expertise matériau et étude de défaillance