Brevet FR3015682A1 — publié le 20150626

L'invention concerne procédé pour la détermination de la cinétique de cristallisation d'un polymère par analyse calorimétrique différentielle d'un nano-échantillon. L'invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, dédiée à la caractérisation d'un matériau en vue de sa mise en oeuvre, ou à des fins de contrôle non destructif. À titre d'exemple non limitatif, une analyse calorimétrique différentielle en balayage, connue sous l'acronyme anglosaxon de DSC pour « Differential Scanning Calorimetry » d'un échantillon d'un polymère thermoplastique semi-cristallin, tel un polyétheréthercétone, dit PEEK, permet de déterminer la cinétique de cristallisation de ce polymère, laquelle cinétique de cristallisation est, selon un exemple de réalisation, modélisée sous la forme d'équations mathématiques qui sont utilisées dans des programmes permettant de simuler les procédés de mise en oeuvre du matériau et ainsi de déterminer les conditions optimales de cette mise en oeuvre en vue de l'obtention d'un résultat défini. Selon un autre exemple d'utilisation, l'analyse par DSC d'un échantillon de polymère, permet, à titre de contrôle, de vérifier que les caractéristiques visées de la matière, par la mise en oeuvre de son procédé de transformation, ont bien été atteintes, par exemple, dans le cas d'un polymère semicristallin, que la cristallinité visée est bien obtenue. La méthode de caractérisation, dite DSC, consiste à appliquer un cycle thermique à un échantillon de la matière à caractériser et à un échantillon témoin, dans deux enceintes séparées, en maintenant, à tout instant, une différence de température nulle entre les deux échantillons. Ainsi, le flux thermique entre les deux échantillons, l'échantillon témoin étant constitué d'un matériau ne subissant pas de transition de phase sur la plage de température explorée, permet de mesurer la variation de la capacité thermique du matériau testé, c'est-à-dire, la quantité d'énergie nécessaire pour modifier la température de cet échantillon. Ainsi, le tracé de cette capacité thermique, ou du flux thermique entre les échantillons, en fonction de la température, permet, dans le cas d'un polymère, de mettre en évidence les transitions de phase du premier ordre, telles que la cristallisation ou la fusion, qui s'accompagnent du dégagement ou de l'absorption d'une chaleur latente de transition, et les transitions de phase du second ordre, telles que la transition vitreuse, qui se manifestent par une modification de la pente du tracé de la capacité thermique en fonction de la température. L'introduction de la notion temporelle dans cette analyse, par exemple en changeant les vitesses de chauffage/refroidissement du cycle thermique, permet, notamment, de définir les cinétiques de ces transitions. Dans de nombreux matériaux, ces transitions de phases, parfois qualifiées de displacives, qui impliquent des mouvements des atomes ou des molécules sur de faibles distances, et qui par conséquent correspondent à des transitions essentiellement réversibles, sont concomitantes avec des transformations de la matière, parfois qualifiées de reconstructives, qui impliquent la migration ou la diffusion de composés ou de molécules à grande distance à l'échelle moléculaire. Ces transitions reconstructives sont essentiellement irréversibles, et leur cinétique de transformation est fortement dépendante de la température. L'irréversibilité de ces transitions reconstructives est susceptible d'entraîner une modification des propriétés de l'échantillon, modification qui s'apparente à un vieillissement, et qui a une influence sur les transitions de phases de type displacives. Ce phénomène de vieillissement est susceptible de se produire pendant le cycle thermique de caractérisation par DSC. À titre d'exemple, le phénomène de cristallisation d'un polymère thermoplastique semicristallin est un phénomène exothermique, de sorte que pour étudier la cristallisation isotherme d'un tel matériau lors de son refroidissement, il est nécessaire de lui appliquer une vitesse de refroidissement suffisamment importante pour compenser l'élévation de température liée au dégagement de la chaleur latente de transition de phase. Ainsi, dans l'exemple de l'étude de la cristallisation isotherme d'un polymère polyétheréthercétone, ou PEEK, par la technique DSC, la vitesse de refroidissement maximale est de l'ordre de 30 K.min-1 (0,5 K.s-1). Aussi, cette vitesse de refroidissement ne permet d'étudier la cristallisation isotherme de ce matériau qu'à des températures supérieures à 300 ° C (573 K). Ladite vitesse de refroidissement maximale n'est pas non plus suffisante pour analyser la cristallisation du matériau en refroidissement continu en dessous de 300 ° C (573 K) car des effets de vieillissement se superposent à la cristallisation. L'application de la DSC à des échantillons de très faible masse, dits nanoéchantillons, dont la masse est comprise entre 10 nanogrammes et 1 microgrammes (10'1 à 10' Kg) permet d'une part, d'appliquer cette technique à des fins de contrôle non destructif, compte tenu du prélèvement insignifiant que cela représente sur une pièce, et surtout d'appliquer à ces échantillons des cycles de chauffage/refroidissement extrêmement rapides de l'ordre de 103 K.s-1, ouvrant ainsi la voie à des caractérisations des cinétiques de transformation qui s'affranchissent des phénomènes de vieillissement de la matière et qui permettent un maintien isotherme au refroidissement même en présence du dégagement d'une chaleur latente de transformation. Cette méthode d'analyse DSC est couramment désignée sous le terme « nano-DSC» ou sous le terme commercial de « FLASH DSC® ». Dans tout le texte, le terme nano-DSC désigne cette technique d'analyse DSC utilisant des nano-échantillons. La simulation des procédés de mise en oeuvre d'un polymère semicristallin, par exemple un PEEK constituant la matrice d'un matériau composite nécessite que soit 10 déterminées les cinétiques de cristallisation isothermes de ce polymère. Pour déterminer une cinétique de cristallisation, un échantillon du polymère est porté à une température supérieure à la température de fusion dudit polymère, puis est refroidi au palier de température correspondant à l'isotherme où la cinétique de transformation est étudiée. L'utilisation de ce protocole en analyse DSC classique ne 15 permet pas d'atteindre des vitesses de chauffage/refroidissement suffisantes pour supprimer l'influence du vieillissement sur lesdites conditions de cristallisation et pour maintenir l'échantillon en conditions isothermes. Par suite, confronté à cette diffculté technique l'homme du métier envisage l'utilisation de la nano-DSC à cette fin. Cependant cette analyse de la cinétique de cristallisation est délicate voire impossible 20 en nano-DSC, car en conditions de cristallisation isotherme, le flux de chaleur, compte tenu de la faible masse de l'échantillon, est inférieur au bruit de mesure. L'invention vise à résoudre les inconvénients de l'art antérieur et concerne à cette fin un procédé pour la mesure du taux d'avancement de la cristallisation d'un nanoéchantillon d'un polymère thermoplastique semicristallin en cinétique de cristallisation 25 isotherme au moyen d'un dispositif de nano-DSC, lequel procédé comporte les étapes consistant à : a. prélever un nano-échantillon dudit polymère et le placer, pour analyse, dans un dispositif de nano-DSC ; b. porter ledit nano-échantillon à une température supérieure à la 30 température de fusion dudit polymère de sorte à effacer son histoire thermique ; c. refroidir le nano-échantillon à une vitesse de refroidissement supérieure à 500 K.s-1 jusqu'à une température palier correspondant à la température d'étude de la cristallisation isotherme ; d. maintenir durant un temps t1 défini l'échantillon au palier de température ; e. réchauffer le nano-échantillon jusqu'à la température de fusion du polymère à une vitesse de chauffage supérieure à 500 K.s-1 ; f. mesurer chaleur latente de fusion et en déduire le taux de cristallinité correspondant au maintien durant le temps t1 ; Ainsi le procédé objet de l'invention détermine le taux de cristallinité en se fondant sur la mesure la chaleur latente de fusion après un maintien isotherme à une température apte à produire la cristallisation du matériau. L'énergie liée à la fusion est la même que celle liée à la cristallisation, mais la fusion se passe sur une durée plus courte. Ainsi, la puissance est suffisamment élevée pour être détectée. Les vitesses de chauffage et de refroidissement étant suffisamment élevées, les phénomènes de vieillissement n'influencent pas le comportement du polymère. L'invention est avantageusement mise en oeuvre selon les modes de réalisation exposés ci-après lesquels sont à considérer individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante. Selon un mode réalisation avantageux, le procédé objet de l'invention comporte entre les étapes d) et e) une étape consistant à : h. refroidir le nano-échantillon à une température inférieure à la température de transition vitreuse du polymère à une vitesse de refroidissement supérieure à 500 K.s-1. Ainsi ce refroidissement fige l'état de cristallisation et évite la modification de cette du taux de cristallisation lors du réchauffement de l'étape e). Avantageusement, les vitesses de chauffage et de refroidissement des étapes d), e) et h) sont comprises entre 500 K.s-1 et 104 K.s-1. L'invention concerne également un procédé pour l'identification de la cinétique de cristallisation isotherme d'un polymère thermoplastique semi cristallin, lequel procédé met en oeuvre le procédé de mesure objet de l'invention et comprend une étape 30 consistant à : g. après l'étape f) reprendre le processus à l'étape c) en utilisant un temps t2 différent de t1. Ainsi, la cinétique de cristallisation pour une température donnée est obtenue de manière discrète en répétant le procédé de mesure objet de l'invention pour différents temps de maintien isotherme. L'absence de vieillissement du matériau au cours du procédé et l'effacement de l'histoire thermique du nano-échantillon à chaque mise en fusion permet d'utiliser le même nano-échantillon pour la détermination complète des cinétiques de cristallisation isotherme et ainsi d'automatiser ledit procédé. L'invention concerne également un procédé pour la fabrication d'une pièce, lequel procédé met en oeuvre la fusion et la solidification d'un polymère thermoplastique semi cristallin, le taux de cristallinité de la pièce ainsi obtenue étant déterminé pour une 10 application visée, lequel procédé comprend les étapes consistant à : i. déterminer sous la forme d'une formule mathématique la cinétique de cristallisation isotherme du polymère à partir des résultats du procédé d'identification selon l'invention ; ii. utiliser l'équation obtenue à l'étape i) pour simuler le comportement du 15 polymère durant la mise en oeuvre du procédé de fabrication ; iii. déterminer par la simulation de l'étape ii) les conditions de mise en oeuvre du procédé de fabrication pour obtenir le taux de cristallinité visé ; iv. fabriquer la pièce en mettant en oeuvre le procédé de fabrication avec les conditions déterminées à l'étape iv). 20 Ainsi, la maîtrise, par les paramètres de conduite du procédé de fabrication, de la distribution spatio-temporelle du taux de cristallinité dans la pièce permet de fonctionnaliser les différentes parties de la pièce en ajustant ce taux de cristallinité, et donc en ajustant les propriétés mécaniques, optique et thermiques de ladite pièce ou de la portion de ladite pièce. 25 Dans tout le texte, les termes « taux de cristallinité » désignent la proportion de matière se trouvant à l'état cristallin, sauf précision complémentaire, ce taux de cristallinité désigne indifféremment une proportion massique ou volumique. Avantageusement, le procédé de fabrication objet de l'invention comporte à l'issue de l'étape iv) une étape consistant à : 30 y. contrôler le résultat obtenu à l'étape iv) en prélevant sur la pièce un nano- échantillon dont le taux de cristallinité est déterminé par le procédé de mesure selon l'invention. Selon un mode de réaliation particulier du procédé objet de l'invention, la pièce est un organe de sécurité dont la contrainte mécanique à la rupture est fixée par le taux de cristallinité du polymère thermoplastique. Avantageusement, le polymère thermoplastique constituant ladite pièce de 5 sécurité est un polyétheréthercétone. Ce matériau est particulièrement adapté à une application aéronautique où, notamment, son comportement au feu et au choc est un avantage. Selon cet exemple d'application, la température du palier de maintien isotherme de l'étape d) du procédé de mesure est comprise entre 170 ° C (443 K) et 310° C 10 (583 K). Ainsi, l'utilisation du procédé de mesure et d'identification selon l'invention permet d'étudier les cinétiques de cristallisation dans des plages de températures hors d'atteinte des procédés d'analyse de l'art antérieur et d'obtenir une simulation fine de procédé de mise en oeuvre pour l'obtention des propriétés visées sur la pièce finale. Avantageusement, la température du palier de maintien isotherme de l'étape d) 15 du procédé de mesure appliqué à un polyétheréthercétone, est comprise entre 200 ° C (473 K) et 250° C (523 K). La limitation de l'étude à cette plage de température permet une étude plus rapide et plus facile des conditions cristallisation de ce matériaux sans perdre en précision dans les résultats de simulation. L'invention est exposée ci-après selon ses modes de réalisation préférés, 20 nullement limitatifs, et en référence aux figures 1 à 4 dans lesquelles : - la figure 1 est un exemple d'un cycle de chauffage refroidissement au cours d'un essai de nano-DSC visant à déterminer le taux de cristalliité atteint lors d'un maintien isotherme d'un nano-échantillon ; - la figure 2 montre un faisceau de courbes obtenues par nano-DSC au chauffage 25 jusqu'à la fusion d'un nano-échantillon d'un polymère thermoplastique semicristallin après différents temps de maintien isotherme à une température donnée ; - la figure 3 illustre un exemple de tracé du modèle d'Avrami pour une température donnée de maintien isotherme ; 30 - et la figure 4 est un logigramme des étapes d'un exemple de réalisation du procédé de fabrication objet de l'invention. Selon un exemple de pièce redevable du procédé de fabrication objet de l'invention, le document FR 2 923 800 décrit une pièce structurale aéronautique, apte à lier mécaniquement un cadre de fuselage constitué d'un matériau composite à renfort fibreux à la peau du fuselage d'un aéronef, elle même constituée d'un matériau composite. Ladite pièce comprend une zone de compression, dite fragilisée, qui, en 5 pratique est apte à résister aux sollicitations de service lors de l'exploitation de l'aéronef mais qui est susceptible de se rompre en cas de choc dont l'intensité serait à même de provoquer des dégradations de la structure du cadre ou la peau du fuselage, ceci afin de préserver ces éléments structuraux de ces dégâts. Cette pièce de sécurité est dite fusible. La zone, dite fragilisée, d'une telle pièce fusible doit être calibrée en termes de 10 résistance à la rupture. Selon le procédé objet de l'invention la pièce fusible est réalisée en matériau composite comportant une matrice constituée d'un PEEK semicristallin et d'une phase de renfort fibreuse, par exemple sous la forme de fibres courtes, sans que cette constitution ne soit limitative. Ainsi la pièce est obtenue, par exemple au moyen d'un 15 procédé d'injection plastique. Le PEEK confère à ladite pièce un comportement au feu compatible avec une utilisation aéronautique, et comparativement aux solutions de l'art antérieur utilisant pour la pièce fusible un alliage de titane, présente une masse inférieure et ne nécessite pas de protection galvanique. La fabrication d'une telle pièce composite comprenant une matrice en PEEK par le procédé objet de l'invention permet 20 de fixer de manière précise la contrainte de rupture de ladite zone fusible, en contrôlant le taux de cristallinité du polymère constituant la matrice dans cette zone. Selon un exemple de réalisation du procédé de fabrication objet de l'invention, celui-ci met en oeuvre une méthode d'identification visant à déterminer une équation mathématique permettant de rendre compte de l'avancement de la cristallisation du 25 polymère constituant la matrice. À titre d'exemple non limitatif, le modèle dit de Nakamura est utilisé à cette fin. La fonction cinétique de Nakamura s'écrit : H 1- t [- -"r)) Cri = et et exprime l'évolution de la cristallinité relative a, en fonction du temps t et de la température T. Ainsi le taux de cristallinité dans la pièce finale est obtenue en intégrant cette équation en fonction de l'histoire thermique subie par le polymère au cours de la mise en oeuvre du procédé de fabrication objet de l'invention. Les paramètres n et KNak 5 de cette équation doivent être déterminés expérimentalement. Selon le procédé de fabrication objet de l'invention les coefficients n et la fonction KNak(T) de la fonction cinétique de Nakamura sont déterminés par un procédé d'identification discrète de l'avancement de la cristallisation isotherme dudit polymère au moyen d'un dispositif de nano-DSC. 10 Figure 1, selon un exemple de réalisation du procédé d'identification selon l'invention, celui-ci comprend l'évaluation discrète des cinétiques de cristallisation isotherme. À cette fin, un nano-échantillon du polymère constituant la matrice de la pièce composite, subit un cycle thermique représenté selon un diagramme temps (101) température (102) comportant une première étape (110) de chauffage à une vitesse de 15 chauffage au moins égale à 500 K.s-1 jusqu'à une température supérieure à la température (103) de fusion dudit polymère. La fusion complète du nano-échantillon permet d'en effacer l'histoire thermique. Selon une étape (120) de refroidissement, le nano-échantillon est refroidi à une vitesse de refroidissement au moins égale à 500 K.s-1 jusqu'à la température à laquelle la cinétique de cristallisation isotherme est étudiée, 20 puis maintenu à cette température au cours d'une étape (130) de maintien isotherme pendant un temps t1. Durant cette étape (130) de maintien, le taux de cristallisation du nano-échantillon évolue en fonction du temps. À l'issue du temps t1, selon cet exemple de réalisation, le nano-échantillon est refroidi, au cours d'une étape (140) d'arrêt, à une vitesse de refroidissement au moins égale à 500 K.s-1, jusqu'à une température 25 inférieure à la température (104) de transition vitreuse du polymère constituant le nanoéchantillon. Cette étape a pour effet d'arrêter le processus de cristallisation initié au cours de l'étape (130) de maintien isotherme est de figer le taux de cristallinité du nanoéchantillon dans l'état correspondant à la fin dudit maintien isotherme. Au cours d'une étape (150) de fusion, le nano-échantillon ainsi figé est chauffé jusqu'à une température 30 supérieure à la température (103) de fusion du polymère constituant ledit échantillon. Ces étapes sont mises en oeuvre dans un appareil de nano-DSC de sorte que le flux thermique entre le nano-échantillon objet de la mesure et l'échantillon témoin est mesuré au cours des différentes étapes du procédé, et notamment au cours de l'étape (150) de fusion suivant l'étape d'arrêt. À titre d'exemple non limitatif, le matériau faisant l'objet de la caractérisation un polyétheréthercétone, ou PEEK, dont la température de fusion est de 343 °C (616 K) et la température de transition vitreuse est de 143 ° C (416 K). Ainsi l'étape (110) de chauffage, selon cet exemple de réalisation, consiste à porter ledit matériau à une température supérieure à 343 ° C (616 K) pour obtenir la fusion, et l'étape (140) d'arrêt consiste à refroidir ledit matériau à une température inférieure à 143 °C (416 K). Cs deux étapes sont, selon cet exemple de réalisation, conduites avec des vitesses de chauffage/refroidissement de 2000 K.s-1 et un échantillon dont la masse est comprise entre 500 nanogrammes et 1 microgramme. Les paliers de maintien isotherme pour la caractérisation de ce matériau sont typiquement compris entre 170 ° C (443 K) et 310 ° C (583 K). Le choix de la masse de l'échantillon ainsi que des vitesses de chauffage et de refroidissement adaptées, sont sélectionnées après une première étape de mise au point par approches successives, comprenant, si nécessaire, des analyses micrographiques de l'échantillon et se fondant, le cas échéant, sur des données bibliographiques. Avantageusement la plage d'étude des cinétique de cristallisation est réduite par rapport à la plage théorique. Ainsi dans le cas du PEEK, la demanderesse a déterminé que l'étude des cinétiques de cristallisation dans une plage de températures de paliers de maintien isotherme comprise entre 200 ° C (473 K) et 250 ° C (523 K) permet une analyse automatique plus rapide et plus fiable, les cinétiques de cristallisation étant dans cette plage suffisamment rapides alors que les cinétiques de veillissement restent très lentes, et ainsi d'obtenir suffisamment d'informations pour une identification appropriée des fonctions mathématiques permettent de simuler le comportement du matériaux lors de sa mise en oeuvre. Figure 2, selon un exemple de résultat du procédé d'identification objet de l'invention, le tracé du flux thermique (202) en fonction du temps (201) lors de l'étape de fusion, met en évidence le taux de cristallinité du nano-échantillon dans le pic endothermique (203) correspondant à la fusion du polymère, et par suite indique l'avancement de la cristallisation au cours du maintien isotherme . Au cours de la fusion, l'énergie thermique fournie au matériau est convertie en une agitation accrue des molécules le constituant. Le matériau passe d'un état ordonné, solidifié, à un état moins ordonné, liquide, ce changement d'état absorbe de l'énergie et se traduit par un tel pic endothermique. La profondeur dudit pic représente l'énergie absorbée par le matériau lors de la fusion. Cette énergie est d'autant plus importante que le taux de cristallinité du nano-échantillon est élevé. Ainsi, pour un nano-échantillon ayant fait l'objet d'un maintien isotherme de 0,001 s à 240 ° C le tracé (211) du flux thermique (202) en fonction du temps (201) fait apparaître à la fusion un pic endothermique à peine perceptible car le taux de cristallinité est nul ou négligeable pour un temps aussi faible de maintien isotherme. Le tracé (213) correspondant à un temps de maintien isotherme de 100 s à 240 ° C (513 K) et qui correspond au taux maximum de cristallinité qui est obtenu à cette température, présente un pic de fusion plus profond correspondant à l'énergie nécessaire pour obtenir la fusion des cristaux formés. En fonction du temps de maintien isotherme des tracés (212) intermédiaires sont obtenus. L'aire (222) du pic de fusion est fonction du taux de cristallinité atteint durant le maintien isotherme appliqué au cas correspondant au tracé (212). Ainsi le taux de cristallinité en fonction du temps, correspondant à un maintien isotherme est déterminé par l'équation : où le numérateur correspond à l'aire du pic de fusion et le dénominateur à l'énergie de fusion (enthalpie) correspondant au cas de la fusion avec une cristallisation complète, 20 c'est-à-dire selon l'exemple de la figure 2, l'air du pic de fusion correspondant au tracé (213) relatif à un temps de maintien de 100 s. Figure 3, répétant les expériences décrites ci-avant pour plusieurs températures l'équation correspondant au modèle (303) dit d'Avrami est identifiée sous la forme : 1-e 25 pour chaque température de maintien isotherme, laquelle équation donne le taux (302) de cristallinité en fonction du temps (301) de maintien isotherme. En répétant l'expérience pour diverses températures de maintien isotherme, le paramètre K Av est identifié en fonction de ladite température de maintien isotherme. Les coefficients de l'équation sont identifiés en minimisant l'écart entre les données expérimentales et les prévisions du modèle par exemple par une méthode de Gauss-5 Newton, ou tout autre méthode similaire. Ainsi, les termes du modèle de Nakamura sont obtenus, par la relation : KNak (T) - (KAT, (T))'' Ainsi, selon un exemple de réalisation, le procédé pour la fabrication d'une pièce dont la constitution comprend un polymère thermoplastique semicristallin comprend, 10 figure 4, une première étape (410) d'identification consistant, selon un exemple de réalisation à déterminer le modèle de Nakamura représentatif du comportement dudit polymère thermoplastique, selon le processus d'essai décrit précédemment. Ledit modèle est introduit dans un code de calcul afin de réaliser une étape (420) de simulation du procédé de mise en oeuvre du matériau. À titre d'exemple non limitatif, la 15 simulation du procédé est réalisée par un code de calcul par éléments finis, apte à simuler l'écoulement et la solidification du polymère en fusion. Ledit code de calcul est utilisé, dans une étape (430) d'optimisation afin déterminer les conditions de mise en oeuvre du procédé de fabrication permettant d'obtenir dans la pièce le taux de cristallinité visé. Selon une étape (440) de fabrication, la pièce est 20 obtenue par le procédé visé en appliquant les paramètres de contrôle du procédé, déterminés au cours de l'étape (430) d'optimisation. À titre d'exemple non limitatif, les paramètres de contrôle d'un procédé d'injection sont, la température d'injection, le débit, la pression d'injection, la température de préchauffage du moule, la vitesse de refroidissement du moule. 25 Au cours d'une étape (450) de contrôle, le taux de cristallinité de la matière obtenu sur la pièce réelle est contrôlé, par exemple au moyen du procédé de nano-DSC tel que décrit ci-avant. En cas de divergence avec le résultat visé, le modèle est recalé et de nouvelles conditions optimales sont déterminées. REVENDICATIONS1. Procédé pour mesurer de l'avancement de la cristallisation isotherme d'un polymère thermoplastique semicristallin au moyen d'un dispositif de nanoDSC, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à : a. prélever un nano-échantillon dudit polymère et le placer, pour analyse, dans un dispositif de nano-DSC ; b. porter (110) ledit nano-échantillon à une température supérieure à la température (103) de fusion dudit polymère de sorte à effacer son histoire thermique ; c. refroidir (120) le nano-échantillon à une vitesse de refroidissement supérieure à 500 K.s-1 jusqu'à une température palier correspondant à la température d'étude de la cristallisation isotherme ; d. maintenir (130) durant un temps t1 défini l'échantillon au palier de température ; e. réchauffer (150) le nano-échantillon jusqu'à la température (103) de fusion du polymère à une vitesse de chauffage supérieure à 500 K.s-1 ; f mesurer chaleur latente de fusion et en déduire le taux de cristallinité obtenu par le maintien isotherme durant le temps t1. 2. Procédé selon la revendication 1, comportant entre les étapes d) et e) une étape consistant à : h. refroidir (140) le nano-échantillon à une température inférieure à la température (104) de transition vitreuse du polymère à une vitesse de refroidissement supérieure à 500 K.s-1. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel les vitesses de chauffage et de refroidissement des étapes d), e) et h) sont comprises entre 500 K.s1 et 104 K. s-1 4. Procédé pour l'identification de la cinétique de cristallisation isotherme d'un polymère thermoplastique semicristallin, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre le procédé de mesure selon la revendication 1 et qu'il comprend une étape consistant à : g. après l'étape f) du procédé de mesure selon la revendication 1,reprendre le processus à l'étape c) en utilisant un temps t2 différent de t1. 5. Procédé pour la fabrication d'une pièce lequel procédé met en oeuvre la fusion et la solidification d'un polymère thermoplastique semicristallin, le taux de cristallinité de la pièce ainsi obtenue étant déterminé pour une application visée, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: i. déterminer (410) sous la forme d'une formule mathématique la cinétique de cristallisation isotherme du polymère à partir des résultats du procédé d'identification selon la revendication 4 ; ii. utiliser l'équation obtenue à l'étape i) pour simuler (420) le comportement du polymère durant la mise en oeuvre du procédé de fabrication ; iii. déterminer (430) par la simulation de l'étape ii) les conditions de mise en oeuvre du procédé de fabrication pour obtenir le taux de cristallinité visé ; iv. fabriquer (440) la pièce en mettant en oeuvre le procédé de fabrication avec les conditions déterminées à l'étape iv). 6. Procédé selon la revendication 5, comportant à l'issue de l'étape iv) une étape consistant à : y. contrôler (450) le résultat obtenu à l'étape iv) en prélevant sur la pièce un nano-échantillon dont le taux de cristallinité est déterminé par le procédé de mesure selon la revendication 1. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la pièce est un organe de sécurité dont la contrainte mécanique à la rupture est fixée par le taux de cristallinité du polymère thermoplastique. 8. Procédé selon la revendication 6, dans lequel le polymère thermoplastique est un ployétheréthercétone. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel la température du palier de maintien isotherme de l'étape d) du procédé selon la revendication 4, est comprise entre 170 ° C (443 K) et 310° C (583 K). 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la température du palier de maintien isotherme de l'étape d) du procédé selon la revendication 4, est comprise entre 200 ° C (473 K) et 250° C (523 K).