Mesure de l’émissivité spectrale

Importance et limite des mesures spectrales pour la mesure d’émissivité

L’émissivité est une propriété thermophysique des matériaux importante pour quantifier les échanges thermiques par rayonnement. Elle est en outre indispensable pour mesurer la température de surface à partir d’une mesure de luminance comme par exemple par thermographie infrarouge. Cette dernière technique se généralise avec la démocratisation de caméras thermiques à matrices de micro-bolomètres. La mesure d’émissivité à température ambiante se fait généralement par méthode indirecte en utilisant la loi de Kirchhoff reliant l’émissivité à la réflectance pour un matériau opaque. Plusieurs appareils commerciaux existent, cependant, ces appareils comportent des biais de mesures. Pour corriger ces défauts, il est nécessaire de connaître le comportement spectral du matériau. La mesure du facteur de réflexion spectrique avec un spectromètre infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) muni d’une sphère intégrante permet d’obtenir cette information. La limitation spectrale des sphères intégrantes (généralement 1-20 μm) empêche cependant de se passer d’un émissomètre couvrant un domaine spectral plus large. Le CERTES a développé un protocole de mesure combinant les deux techniques (large bande et spectrale) pour obtenir une valeur de l’émissivité sans biais, corrigée des variations de la température de la source. Cette méthode a été testée avec succès pour différents matériaux, notamment des céramiques comme l’alumine (Al2O3) présentant de fortes variations de réflectance dans la bande de 1 à 20 μm. Ces résultats sont présentés dans cet article.