Étude de la microstructure des phases amorphes dans des fibres de nylon-6 par diffraction des rayons X

Résumé
La diffraction des rayons-X est une technique souvent employée pour mesurer les variations de morphologies microstructurales des fibres organiques. Traditionnellement, elle a surtout été employée pour mesurer des taux de cristallinité ou des facteurs d'orientations cristallines. Il s'est cependant avéré que les phases amorphes ont une influence significative sur les propriétés du matériau surtout lorsque les taux de cristallinité ont des valeurs proches des valeurs limites de cristallisation. Une méthodologie d'analyse de ces phases amorphes par diffraction des rayons-X est ainsi présentée. Elle permet de dissocier deux types de phases amorphes : une partie purement isotrope et une partie anisotrope. Le degré d'orientation de ces phases amorphes peut également être calculé ainsi que leurs proportions relatives. Un exemple d'application de ce type de méthode est présenté dans le cas de fils soumis à un essai de traction / décharge dynamique. Les résultats mettent clairement en évidence des modifications importantes de l'orientation, de la densité ou de la cohérence des phases amorphes alors que les phases cristallines ne sont quasiment pas affectés du point de vue de ces mêmes propriétés.

Abstract
Wide Angle X-Rays Scattering (WAXS) technique has been commonly used to assess changes in the microstructural morphology of organic fibres. It has been traditionally used in order to measure the cristallinity or the degree of orientation of crystalline phases. It is however proved that the amorphous phases have a clear influence over some properties of the fibres especially when the crystalline rate is close to the limiting cristallinity. A method of analysis of these amorphous phases by WAXS is presented. It reveals two kind of amorphous phases : one due to the scattering by an isotropic amorphous phase, the other one to the scattering by oriented amorphous phases. The degree of orientation of these amorphous phases can also be determined as well as the relative proportion of each phase. An example of the use of such method is presented in the case of yarns submitted to a dynamic loading / unloading test. The results show that the major changes are mainly due to changes in the amorphous phases in terms of its orientation, density and coherence.