Caractérisation des propriétés électriques et thermiques des composites époxy/GPOSS/noir de carbone

Résumé

La production, le transport et la distribution de l’énergie électrique sont des domaines d’une grande importance dans le monde d’aujourd’hui. L’utilisation de matériaux isolants, conducteurs ou semi-conducteurs et la performance de ces matériaux constitue un élément très important. Récemment, une nouvelle classe a fait l’objet d’un grand intérêt scientifique, celle des nano diélectriques. Ce sont des diélectriques comportant des nano particules remplaçant ainsi les microparticules. C’est une nouvelle technologie prometteuse permettant l’amélioration des performances électriques et thermiques. Dans ce mémoire, les nano composites étudiés sont à base d’une résine d’époxy DER332 renforcée par des nano particules de noir de carbone. Pour d’autres composites, il y aura l’ajout d’un deuxième additif : le GPOSS. Les mesures faites au cours de cette maîtrise ont pour but de caractériser les propriétés thermiques et électriques de ces matériaux. La bonne fabrication de ces échantillons représente un élément majeur pour les résultats attendus. En effet, la bonne dispersion des nano particules dans la matrice hôte affecte considérablement les propriétés électriques et thermiques. Un autre paramètre qui influe sur les résultats est le temps de broyage mécanique des particules de noir de carbone qui sera expliqué dans ce mémoire. À partir de la spectroscopie diélectrique dans le domaine fréquentiel, on aura une idée sur différents paramètres électriques comme la conductivité complexe et la permittivité diélectrique qui sont liés mathématiquement. De même, les mesures de la rupture diélectrique nous donneront une idée sur la tenue en tension des nano diélectriques et leur dégradation ainsi que les différents paramètres sensibles à cette mesure, tels que l’épaisseur des échantillons et les conditions de mesure. Ensuite, la microscopie électronique à balayage (MEB) nous a permis de visualiser la structure et la morphologie des échantillons. Enfin, on pourra avoir une idée sur les propriétés thermiques grâce à deux expériences à savoir la mesure directe de la conductivité thermique et la calorimétrie différentielle à balayage (DSC).

Date	9 août 2016
langue originale	Français
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Éric David (Directeur(-trice)) & Michel F. Fréchette (Codirecteur(-trice))