Nouveaux matériaux composites polymères piézoélectriques pour transducteurs électroacoustiques

par Pascale Isner-Brom (Isner)

Thèse de doctorat en Acoustique

Sous la direction de Lucien Eyraud.

Soutenue en 1996

à Lyon, INSA , dans le cadre de Ecole Doctorale Mecanique, Energetique, Genie Civil, Acoustique (MEGA) (Villeurbanne) , en partenariat avec laboratoire non créé (laboratoire) .


  • Résumé

    Nos travaux ont porté, dans une première partie, sur la recherche du procédé de meulage, de traitements thermiques, ainsi que l'activation piézoélectrique d'éléments épais en copolymère ferroélectrique : le copolymère de fluorure de vinylidène et trifluoroéthylène contenant trente pourcent de trifluoroéthylène. Dans la seconde partie, on présente trois méthodes complémentaires de caractérisation de ces matériaux. La première fait appel à la technique 11PWP11 (propagation d'une onde acoustique produite par un laser impulsionnel), la seconde est basée sur la mesure de l'impédance, et enfin la troisième, consiste à mesurer les vitesses dans les différentes directions à partir d'éprouvettes copolymères spécialement préparées. Elle permet d'obtenir les coefficients propres au matériau (compliances) selon les trois directions, indispensables pour estimer la réponse du matériau en mode dit "bloqué". La dernière partie de ce mémoire décrit le blocage du copolymère au moyen d'électrodes épaisses, configuration permettant d'augmenter de façon significative la sensibilité de ces éléments destinés à devenir les parties sensibles d'hydrophones nouveaux. Les résultats expérimentaux sont comparés aux résultats théoriques obtenus à partir de deux modèles décrivant le mode bloqué.

  • Titre traduit

    = New piezoelectric polymer composite materials for electroacoustic transducers


  • Résumé

    The first part of this study deals with realization, polarization and characterization of vinylidene fluoride and trifluoroethylene based ferroelectric copolymer elements with thirty percent trifluoroethylene. We also studied the moulding process, the temperature stabilization of these thick materials. In a second part, we present three further methods for characterizing these materials. The first one, “PWP”, or propagation wave pulse, the second method is based on the impedance and phase measure, and the third method consists in measuring the propagation velocity in various directions from different copolymer samples to obtain the intrinsic piezoelectric coefficients in the three directions. This last method is very important to modelize the “clamping effect” described in the last part of our work. The last part of the book describes the copolymer clamping effect with thick electrods. This configuration allows higher sensibility. Experimental data and calculations, with two different models, on this particular configuration are compared. In both cases, experimental results are in good agreement with calculations.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (139 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Accessible pour le PEB
  • Cote : C.83(1870)
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