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Caractérisation des propriétés diélectriques de matériaux composites à base de polyéthylène téréphtalate recyclé

Mebarki, Fouzia (2012). Caractérisation des propriétés diélectriques de matériaux composites à base de polyéthylène téréphtalate recyclé. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Cette étude vise à étudier la possibilité d’utiliser des matériaux composites à matrice thermoplastique pour des applications électriques comme les supports des systèmes d’allumage dans les moteurs d’automobile. Nous nous intéressons plus particulièrement aux composites à base de polyéthylène téréphtalate (PET) recyclé.

Les isolants classiques comme le PET ne peuvent pas satisfaire toutes les exigences. L’introduction des renforts comme les fibres de verre et le mica peuvent améliorer les caractéristiques mécaniques de ces matériaux. Toutefois, cette amélioration peut être accompagnée d’une diminution des propriétés électriques surtout que ces matériaux doivent opérer sous contraintes thermiques et électriques très sévères.

Afin d’estimer la durée de vie de ces isolants, des essais de vieillissement accéléré ont été effectués à une fréquence de 300Hz dans une plage de température allant de la température ambiante à 140°C. L’étude à haute température permettra de déterminer la température de service des matériaux candidats. Des essais de la rupture diélectrique ont été réalisés sur un grand nombre d’échantillon selon la norme ASTM D-149 relative aux mesures de rigidité diélectrique des isolants solides. Ces tests ont permis de déceler les échantillons problématiques et de vérifier la qualité de ces isolants solides.

Les différentes connaissances acquises lors de cette analyse ont servi à prédire les performances des matériaux en service et vont permettre à la compagnie Groupe Lavergne d’apporter des améliorations au niveau des formulations existantes et par la suite développer un matériau ayant les propriétés électriques et thermiques adéquates pour ce type
d’application.

Titre traduit

Dielectric properties characterization of recycled pet based composites

Résumé traduit

The aim of this study is to examine the possibility of using thermoplastic composite materials for electrical applications such as supports of automotive engine ignition systems. We are particularly interested in composites based on recycled polyethylene terephtalate (PET). Conventional isolations like PET cannot meet the new prescriptive requirements. The introduction of reinforcement materials, such as glass fibers and mica can improve the mechanical characteristics of these materials. However, this enhancement may also reduce electrical properties especially since these composites have to be used under severe thermal and electric stresses.

In order to estimate PET composite insulation lifetimes, accelerated aging tests were carried out at temperatures ranging from room temperature to 140°C and at a frequency of 300Hz. Studies at high temperature will help to identify the service temperature of candidate materials.

Dielectric breakdown tests have been made on a large number of samples according to the standard of dielectric strength tests of solid insulating ASTM D-149. These tests have to identify the problematic samples and to check solid insulation quality.

The different knowledge gained from this analysis was used to predict material performance. This will give the company the possibility to improve existing formulations and subsequently develop a material having electrical and thermal properties suitable for this application.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie mécanique" Bibliogr. : f. [125]-130.
Mots-clés libres: Polyéthylène téréphtalate. Fatigue thermique. Composites polymères. Fatigue thermique. Loi de Weibull. Essais accélérés (Technologie). Effet couronne. Décharges couronne, rupture diélectrique, distribution de Weibull.
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
David, Éric
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie mécanique
Date de dépôt: 28 août 2012 15:08
Dernière modification: 04 mars 2017 02:08
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1032

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