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Caractérisation diélectrique de nanocomposites LLDPE/nanoglaises : fidélité des techniques et propriétés électriques

Daran-Daneau, Cyril (2012). Caractérisation diélectrique de nanocomposites LLDPE/nanoglaises : fidélité des techniques et propriétés électriques. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Afin de répondre aux besoins énergétiques du futur, l’isolation, pièce maîtresse des équipements Haute Tension, doit se réinventer. Les nanodiélectriques semblent constituer la promesse d’une rupture technologique majeure. En s’appuyant sur des nanocomposites à matrice polyéthylène linéaire basse densité renforcée par des nano-glaises et fabriqués à partir d’un mélange maître commercial, le présent mémoire vise à caractériser la fidélité des techniques de mesures appliquées aux nanodiélectriques ainsi que les propriétés diélectriques de ces matériaux. Ainsi, la fidélité de la spectroscopie diélectrique tant fréquentielle que temporelle est analysée avec une emphase particulière sur la technique de métallisation par pulvérisation cathodique des échantillons et sur la transposition du domaine temporel au domaine fréquentiel des mesures. De même, lors d’une mesure de rigidité diélectrique, le rôle significatif du milieu environnant et de l’épaisseur des échantillons sur la variation du paramètre d’échelle alpha est montré et analysé en lien avec la présence des décharges partielles surfaciques. En tenant compte de ces limites et pour différentes compositions massiques de nanoparticules, l’évolution de la permittivité complexe des nanodiélectriques en fonction de la fréquence, leur linéarité ainsi que leur conductivité en fonction du champ électrique est étudiée en lien avec le rôle que semble jouer l’interface nanométrique. De même, l’évolution de la rigidité diélectrique en fonction de la composition massique en nano-glaises est investiguée en lien avec l’amélioration de la résistance aux décharges partielles que semble introduire les nanoparticules. Enfin, une ouverture vers la nanostructuration des isolations des câbles souterrains est proposée en s’appuyant d’un côté sur la caractérisation diélectrique de nanodiélectriques à matrice polyéthylène renforcée par des nano-glaises ou des nanosilices et de l’autre sur une analyse succincte des coûts.

Résumé traduit

In order to answer the energetic needs of the future, insulation, which is the central piece of high voltage equipment, has to be reinvented. Nanodielectrics seem to be the promise of a mayor technological breakthrough. Based on nanocomposites with a linear low density polyethylene matrix reinforced by nano-clays and manufactured from a commercial master batch, the present thesis aims to characterise the accuracy of measurement techniques applied on nanodielectrics and also the dielectric properties of these materials. Thus, dielectric spectroscopy accuracy both in frequency and time domain is analysed with a specific emphasis on the impact of gold sputtering of the samples and on the measurements transposition from time domain to frequency domain. Also, when measuring dielectric strength, the significant role of surrounding medium and sample thickness on the variation of the

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 électrique". Bibliogr. : f. [117]-127.
Mots-clés libres: Isolants électriques. Polyéthylène. Argile. Spectroscopie diélectrique large bande. Dispositifs diélectriques. Matériaux nanocomposites. nanodiélectrique, polyéthylène linéaire basse densité, nano-glaises, spectroscopie diélectrique, rigidité diélectrique
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de mémoire/thèse
David, Éric
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de mémoire/thèse
Fréchette, Michel F.
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie électrique
Date de dépôt: 28 août 2012 14:54
Dernière modification: 03 mars 2017 22:20
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/1033

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