Présentation
RÉSUMÉ
La spectroscopie diélectrique basse fréquence permet d’accéder efficacement à l’identité diélectrique d’un polymère. Les principales caractéristiques ainsi accessibles sont : la permittivité, la résistivité et le facteur de dissipation. La spectroscopie diélectrique permet aussi de révéler des phénomènes de vieillissement, de détecter la présence d’eau, de faire ressortir la présence d’hétérogénéités et plus généralement d’obtenir des informations sur la structure du polymère. Cette technique permet également de diagnostiquer des défauts de construction.
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Olivier GALLOT-LAVALLEE : Enseignant et chercheur rattaché au département Mesures Physiques (IUT) de l’Université de Grenoble Alpes (UGA) et au Laboratoire de Génie Électrique de Grenoble (G2Elab UMR 5269) - Responsable de l’équipe de recherche : Matériaux Diélectriques et Électrostatique (MDE), Grenoble, France
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Patrice GONON : Enseignant et chercheur rattaché au département Chimie (IUT) de l’Université de Grenoble Alpes (UGA) et au Laboratoire des Technologies de la Microélectronique (LTM UMR 5129), Grenoble, France
INTRODUCTION
Les polymères sont des matériaux diélectriques dont l’application peut être de stocker et d’isoler « deux électricités ». Cette fonction n’étant jamais parfaite, on représente généralement le diélectrique par une impédance complexe. En parvenant à mesurer précisément, le module et l’argument de l’impédance du polymère, on obtient ses principales caractéristiques diélectriques, à savoir : la permittivité , la résistivité , et le facteur de dissipation .
La spectroscopie diélectrique basse fréquence est une technique permettant d’accéder efficacement à ces grandeurs et à leur dépendance à la fréquence.
Au-delà des caractéristiques purement électriques du polymère, la spectroscopie diélectrique permet aussi de révéler des phénomènes de vieillissement , de détecter la présence d’eau , de faire ressortir la présence d’hétérogénéités et plus généralement d’obtenir des informations sur la structure du polymère . Cette technique peut enfin aider à diagnostiquer des défauts de construction , tels que des cavités entre les couches d’isolation électrique ou bien encore la porosité du matériau diélectrique.
Les progrès réalisés ces vingt dernières années dans le domaine du traitement du signal et de l’électronique font que cette technique est aujourd’hui arrivée à maturité. Son caractère universel en fait une technique incontournable dans les premières étapes d’études d’un diélectrique. Cet article lui est donc très naturellement dédié…
Le domaine d’application visé est celui de l’ isolation électrique et du stockage de l’électricité . La notion d’ impédance complexe est introduite, les différentes techniques de mesures sont présentées et des méthodes d’identification des phénomènes physiques sont proposées.
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DOI (DIGITAL OBJECT IDENTIFIER)
Caractérisation des polymères par spectroscopie diélectrique
Impédance complexe
Sources bibliographiques
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