Principe : La spectroscopie diélectrique est l’outil d’analyse fréquentielle le plus fiable pour mettre en évidence les phénomènes de relaxations et conductions qui se passent à l’échelle microscopique dans un polymère isolant.
Cette technique consiste à placer un diélectrique entre deux électrodes, à appliquer une tension sinusoïdale de fréquence fixe aux bornes des deux électrodes et à mesurer l’impédance résultante et le déphasage du courant induit. La configuration est celle d’un condensateur plan ayant deux électrodes cylindriques concentriques.
Intérêt/objectif :
Outre des études fondamentales du comportement diélectrique et électrique des polymères, la spectroscopie diélectrique fournit des informations pertinentes aux secteurs utilisant le polymère comme un matériau diélectrique. Ainsi, des domaines d’applications aussi variés que le génie électrique, l’électronique de puissance, la microélectronique, la nanoélectronique, la biologie et la pharmaceutique sont concernés. Cette technique expérimentale permet de donner des informations pratiques et directes se rapportant :
- aux propriétés d’isolation électrique de polymères amorphes qui sont -utilisées traditionnellement pour l’isolation des câbles dans les gammes de -fréquence du mHz au MHz ainsi que pour les couches de passivation de dispositifs électroniques modernes tels que les micropuces ;
- à la fiabilité des polymères en présence de l’eau pour des applications d’isolations électriques utilisées dans les transformateurs et les alternateurs ;
- à un suivi de l’état de dégradation des isolants à base de polymères utilisés dans les transformateurs suite à un processus de vieillissement ou de contraintes électriques, mécaniques, thermiques ou thermomécaniques ;
- aux performances électriques d’un polymère avant son intégration dans un dispositif électronique, notamment quand il est utilisé comme un matériau à faible permittivité dans l’application de l’intégration à très grande échelle (ou VLSI pour Very-Large-Scale Integration) ;
- à l’état structural du polymère avant et après sa transition vitreuse.