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

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