Caractérisation diélectrique des matériaux composites : Influence de l'anisotropie de forme et d'orientation

par Abdelmalek Boudida

Thèse de doctorat en Sciences. Génie électrique

Sous la direction de Abderrahmane Beroual.

Soutenue en 1999

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon , en partenariat avec CEGELY - Centre de génie électrique de Lyon (Rhône) (laboratoire) .


  • Résumé

    Ce travail porte sur la determination, par des methodes numeriques, de la permittivite effective complexe de materiaux heterogenes comportant differents types d'inclusions (spheriques, cylindriques et ellipsoidales), orientees selon differents angles par rapport a la direction du champ applique. Il est montre que les permittivites effectives complexes, pour une concentration donnee, sont plus elevees pour les materiaux a inclusions cylindriques que pour ceux a inclusions ellipsoidales. Les seuils critiques de connection se deplacent vers des concentrations d'inclusions plus elevees lorsque l'orientation des inclusions (allongees) augmente. D'autre part, la permittivite effective complexe diminue d'une facon monotone lorsque l'orientation des inclusions par rapport au champ electrique applique augmente, confirmant ainsi le degre eleve de l'anisotropie axiale. F* est proportionnel au carre du rayon r (f* r 2) pour les inclusions cylindriques et au carre des demi axes mineurs a et b (f* a 2 et f* b 2) pour les inclusions ellipsoidales. Une loi d'echelle caracteristique des composites a inclusions cylindriques a ete mise en evidence. Les mesures experimentales de la permittivite, effectuees sur des modeles de materiaux composites dielectriques comportant des inclusions cylindriques, ont ete compare avec des valeurs obtenues par simulation numerique. Il est montre egalement qu'il etait possible, grace a un choix judicieux, de concevoir des materiaux composites avec des inclusions allongees (de forme cylindrique) et dont les permittivites effectives seraient elevees, ce qui permettrait d'envisager la realisation de condensateurs a fortes capacites et a volumes reduits. L'effet de la permittivite dielectrique e ainsi que l'epaisseur de l'enrobage e sur la permittivite effective complexe des materiaux heterogenes a trois phases, constitues d'une matrice et d'inclusions enrobees, a ete egalement explore ; la permittivite effective de ces composites a trois phases augmente avec e et e.

  • Titre traduit

    Dielectric characterization of composite material. Influence of the shape anisotropy and orientation


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Informations

  • Détails : 1 vol. (144 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 83 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1798
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Non disponible pour le PEB
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