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Accueil > Groupes de Recherche > Matériaux Diélectriques dans la Conversion de l’Energie

Thème 1 : Mécanismes physiques et corrélation propriétés/matière

par Marie-Laure Locatelli - publié le , mis à jour le

Sous-thèmes de recherche :

➢ Matériaux isolants et semi-isolants à haute température et fort champ électrique :
Les matériaux retenus sont des produits commerciaux ou des matériaux élaborés en laboratoire. La gamme de température explorée s’étend jusqu’à 400 °C, ce qui constitue une des originalités de nos travaux par rapport à l’état de l’art.

- compréhension des mécanismes liés à l’évolution des propriétés électriques sous faible et fort champ, d’isolants de types polyimide, parylène, silicone et époxyde

- effets de traitements thermiques sur les propriétés isolantes du polyimide (par réticulation oxydative) ou du parylène fluoré (par augmentation du taux de cristallinité)

- des performances des différents substrats céramiques disponibles dans le commerce, notamment celles de nouveaux substrats comme le AMB-Si3N4 (Active Metal Brazing) apparu récemment

- impact des propriétés de ces matériaux sur les performances de démonstrateurs (diodes SiC Haute Tension, packaging ‘sandwich’ double DBC)

- développement de moyens expérimentaux originaux (banc de rupture diélectrique sous haute tension et haute température pour films isolants épais).

➢ Matériaux micro- et nano- composites :

- élaboration et optimisation de procédés d’élaboration de matériaux organiques composites fonctionnalisés

- impact de la taille et de la concentration volumique du chargement en nanoparticules sur les propriétés diélectriques (conductivité, rigidité diélectrique, résistance aux décharges partielles) sous température d’usage ou élevée et thermiques de matériaux organiques

➢ Nouveaux matériaux et nouvelles technologies de mise en oeuvre :

- élaboration et caractérisation de nouveaux substrats tout céramique par l’utilisation conjointe de deux matériaux co-frittés, l’un conducteur (TiN), l’autre isolant (AlN), afin d’intégrer les deux fonctions isolant et conducteur électriques. La mise en œuvre à très haute température (THT) et la faible différence des coefficients d’expansion thermique entre les matériaux pourraient ouvrir la voie à des applications sous THT, là où les substrats « classiques » céramique-métal ne pourront plus fonctionner

- caractérisation électrique et modélisation de céramiques CaCu3Ti4O12 (CCTO) à permittivité diélectrique colossale