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Perel, Thomas. Protection des circuits électriques des avions plus composites et plus électriques : propriétés électriques des varistances élaborées par « Spark Plasma Sintering »

Perel, Thomas (2014). Protection des circuits électriques des avions plus composites et plus électriques : propriétés électriques des varistances élaborées par « Spark Plasma Sintering ».

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Résumé en francais

Depuis plusieurs années, les avionneurs s'intéressent aux matériaux composites pour la fabrication de leurs avions ainsi qu'à l'électrification de fonctions en zones déportées, liée au concept de l'avion " plus électrique ". Les critères de performances de ces mutations technologiques sont nombreux (gains de masse, volume, coût d'exploitation, d'efficacité...) mais sont source de problématiques nouvelles notamment en cas d'agression foudre. La protection des équipements suite à un choc de foudre sur la structure de l'avion doit donc s'effectuer par un composant ou système possédant une caractéristique courant-tension fortement non-linéaire et capable d'absorber de fortes densités énergétiques. Les varistances à base d'oxyde de zinc réunissent des propriétés qui en font de bonnes candidates. La technique de Frittage Flash ou " Spark Plasma Sintering " s'avère particulièrement intéressante pour la réalisation de celles-ci. En effet, cette technique de frittage est connue pour accroître les cinétiques de densification des matériaux. Ainsi un meilleur contrôle de leur microstructure laisse envisager des performances électriques maximisées pour une compacité maximale. Les objectifs de ce travail sont d'étudier l'influence de cette méthode de frittage sur les propriétés électriques du matériau ainsi que de montrer les avantages et inconvénients par rapport à une méthode de frittage conventionnel. Pour ce faire, une modélisation électrothermique basée sur la variation de la hauteur de barrière est proposée. D'autre part, les différentes voies d'encapsulation testées permettront d'effectuer quelques préconisations quant aux choix de celles-ci. Enfin, la diminution de la taille de grains du composant entraînant inévitablement une baisse de sa densité d'énergie maximale admissible, nous montrerons les limites des caractéristiques électriques obtenues sur des échantillons frittés par Spark Plasma Sintering.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Malec, David
Bley, Vincent
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :Varistance - Foudre - Frittage SPS - ZnO - Aéronautique - Protection contre les surtensions
Sujets :Electricite, électronique, automatique
Déposé le :05 Jan 2015 11:42