Observations microstructurales et modélisation statistique des propriétés diélectriques de composites

• Main Author: Le Coent, Anthony
• Published: École Nationale Supérieure des Mines de Paris 1995
• Subjects: [MATH] Mathematics; Microscopie électronique; Analyse image; Noir de carbone; Matériau composite; Agrégat; Hyperfréquence; Logiciel scientifique; Loi de changement d'échelle; Fonction de corrélation; Propriété diélectrique
• Online Access: http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005000; http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/50/11/54/PDF/lecoent.pdf

Les campagnes de recherche - comprenant la conception de nouveaux matériaux, la prospection, la réalisation de composites et leur caractérisation - sont longues. Pour l'ingénieur ou le chercheur, relier la microstructure et les propriétés physiques macroscopiques des matériaux le plus en amont, permet de réduire la durée et le coût de ces études. Nous nous intéressons aux propriétés diélectriques d'un composite particulier, formé d'une matrice époxy contenant des inclusions d'agrégats de noir de carbone. Nous détaillons le processus global, de la réalisation du composite à sa modélisation. Des échantillons de composite sont réalisés en faisant varier des paramètres de préparation. Des mesures diélectriques, électriques et d'autres mesures physiques situent le niveau des propriétés macroscopiques des échantillons. L'observation du composite par microscopie électronique à transmission à plusieurs grandissement permet d'appréhender sa morphologie. Les micrographies sont traitées par analyse d'images pour caractériser la géométrie du composite en quelques grandeurs. Les lois statistiques de changement d'échelle permettent, à partir de données sur la microstructure, d'obtenir un encadrement de la permittivité de composites. Les lois statistiques de changement d'échelle sont une méthode de modélisation récente, elles permettent en particulier :