Corrélation entre les charges d'espace accumulées et les déformations mécaniques induites dans des isolants organiques solides soumis à un champ électrique

L'accumulation de charges d'espace et les deformations mecaniques induites sous contraintes electriques sont deux facteurs potentiels du vieillissement des isolants organiques solides a travers les degradations des microstructures tant physiques que chimiques. Au fil du temps, les proprietes des materiaux isolants peuvent changer sous l'action de ces deux facteurs conduisant a une baisse des performances d'isolation qui peut aller jusqu'a la defaillance complete. Nos resultats montrent que les effets de charges d'espace et de deformations mecaniques induites ne sont pas independants. Il existe une correlation entre eux et l'objectif de notre travail est de la mettre en evidence. Nous avons ainsi mis en place un banc de mesure original qui permet d'effectuer consecutivement les deux mesures : mesure de charges d'espace par la FLIMM (Focused Laser Induced Modulation Method) et mesure des deformations mecaniques induites par la DIC (Digital Image Correlation). La particularite de ce banc de mesure reside dans le fait que l'echantillon teste n'est pas manipule pendant les mesures. Dans un premier temps, la performance de la DIC dans le suivi des deplacements et la detection des deformations planes a ete analysee. Ceci nous a permis de bien quantifier les limites des mesures de deplacements ou de deformations. Ensuite, une technique de lissage du champ de deplacement a ete mise en œuvre, elle permet par la suppression du bruit, d'ameliorer la resolution de detection des deformations. Dans un second temps, la validation experimentale de la DIC a ete effectuee. Des mesures des coefficients d'expansion thermique des materiaux connus ont ete effectuees permettant de valider la technique proposee. Enfin, la correlation entre les charges d'espace et les deformations mecaniques induites dans des isolants polymeres a ete mise en evidence experimentalement. Pour cela, des mesures de deformations mecaniques induites et de charges d'espace des films de PEN, de PU et de PTFE polarises sous champ electrique ou irradies par un faisceau d'electrons ont ete realisees.