Analyse quantitative des composites polymères diélectriques à grande déformation

Cette thèse établit une méthode quantitative pour extraire les coefficients de couplage électromécanique dans les diélectriques à grande déformation, en considérant le couplage électromécanique intrinsèque et l'effet Maxwell.Les expressions analytiques des relations entre les harmoniques obtenues par transformées de Fourier et la permittivité diélectrique ou les coefficients électromécanique d'ordre élevé sont dérivées.Ces relations servent à déterminer les expressions des coefficients de couplage électromécanique, et une méthodologie est présentée pour les calculer à partir de données expérimentales.La nature complexe du coefficient électrostrictif implique l'existence de pertes électrostrictives intrinsèques.En utilisant la nature complexe de la permittivité diélectrique et des coefficients de couplage électromécanique, la conversion du flux d'énergie de l'énergie électrique d'entrée à l'énergie mécanique de sortie est établie en dérivant l'expression des différents termes de perte.Ce cadre est ensuite appliqué aux composites avec une matrice polymère (PDMS ou P(VDF-TrFE-CFE)) et des inclusions conductrices (noir de carbone ou Ti3C2Tx).Le seuil de percolation n'est pas la composition idéale pour les composites électromécaniques en raison de l'apparition de mécanismes de conduction sous des champs électriques élevés.Bien que doublé, le niveau de déformation électromécanique du second ordre dans les composites polymères reste principalement régi par le polymère.