Propriétés diélectriques des plastiques

De nombreuses applications en électrotechnique, telles que gaines de câbles, condensateurs, enrobage de composants, supports divers, etc., font appel aux propriétés isolantes des plastiques dont la résistivité transversale est généralement supérieure à 10 ⁹  Ω · cm. Ces propriétés dépendent bien entendu de la structure chimique des macromolécules, mais aussi de différents facteurs et, en particulier, des adjuvants ou des impuretés. Ainsi l’absorption d’eau et la nature des charges, minérales ou organiques, jouent un rôle déterminant pour les propriétés diélectriques d’une matière plastique. On peut, par exemple, rendre certains polymères conducteurs ou semiconducteurs non seulement en leur ajoutant des charges conductrices (métal ou carbone) (cas des matériaux composites) mais encore en réalisant des complexes donneurs‐accepteurs dont la résistivité transversale est comprise entre 10 ³ et 10 ⁹  Ω · cm.

L’objet de cet article est de décrire les propriétés diélectriques essentielles des matériaux macromoléculaires : permittivité, indice de pertes, résistivité, rigidité diélectrique.

Pour les valeurs chiffrées de ces propriétés pour les différentes familles de polymères, on se reportera, dans ce traité, aux tableaux de valeurs pour les thermoplastiques et pour les thermodurcissables.

En ce qui concerne les méthodes de mesure normalisées dont il ne sera pas question dans ce fascicule, le lecteur se reportera à l’article [AM 3 530] « Essais électriques » du présent traité.

Signalons par ailleurs que les matériaux isolants solides sont l’objet de plusieurs articles spécialisés dans la rubrique « Matériaux isolants » du traité Génie électrique. On se reportera notamment à l’article [D 2 300] « Diélectriques. Bases théoriques ».