Rev. Phys. Appl. (Paris) 6, 369-376 (1971)
DOI: 10.1051/rphysap:0197100603036900

Relaxation de charge d'espace avec électrodes partiellement bloquantes et effet Maxwell Wagner : Application au nylon 66 (Hexaméthylène adipamide)

M. Maitrot, R. Michel et R. Madru

Laboratoire de Physique Electronique, Faculté des Sciences de Lyon

Abstract
We have found a very reliable relaxation phenomenon in nylon 66. We were able to interpret the U. L. F. comportment of the samples by using the Friauf's theory improved by recent calculations. When a few DC volts are superposed the relaxation phenomenon disappears in good agreement with permanent space charge theories.

Résumé
On a trouvé un effet de relaxation très net et reproductible sur le nylon [1] et on a associé aux mesures TBF de constante diélectrique des mesures de répartition de potentiel pour s'assurer qu'il s'agissait bien d'un phénomène d'électrodes ; la valeur constante lorsqu'on opère successivement à différentes températures du maximum de la courbe donnant le facteur de pertes en fonction de la fréquence ferait penser à un effet Maxwell Wagner, mais une tension de quelques volts en série avec l'échantillon supprime ce phénomène de relaxation. Comme il existe une impossibilité relative pour les porteurs de se décharger aux électrodes aux températures considérées, on a essayé d'interpréter les résultats expérimentaux, en définissant un coefficient de blocage p suivant le modèle de Friauf [2]. On a utilisé les résultats de calculs récents pour montrer que cette hypothèse conduisait, dans le cas d'un seul type de porteurs, à un phénomène de relaxation du type de Debye, et on a pu alors interpréter le coefficient p. Les variations de la fréquence de relaxation et du maximum du facteur de pertes tg θ en fonction de la tension appliquée confirment les hypothèses utilisées : on peut alors généraliser les résultats de Truckhan [3]. Pour les concentrations de porteurs telles que L/LD > 100 (où LD est la longueur de Debye) les effets de charge d'espace ne peuvent se distinguer d'une relaxation de Maxwell Wagner, tant que la tension appliquée est inférieure à 0,3 V. Aux tensions supérieures il n'est plus possible d'utiliser un modèle basé sur la linéarisation du système d'équations différentielles générales régissant le transport des charges dans l'échantillon.

PACS
7740 - Dielectric loss and relaxation.
2830C - Organic insulation.

Key words
dielectric properties of substances -- dielectric relaxation -- organic insulating materials -- polymers -- permanent space charge theories -- Friauf's theory -- space charge -- partially blocked electrodes -- nylon 66 -- hexamethylene adipamide -- Maxwell Wagner effect -- ULF