Application du modèle non linéaire de Marko Ledvij à l'étude du comportement électrique des polymères conducteurs composites

Application of the non linear model of Marko Ledvij to the study of the electrical behaviour of conducting polymers composites

Laboratoire de Recherche sur les Macromolécules (LRM), Faculté des Sciences, Université Abou Baker Belkaïd, BP 119, 13000 Tlemcen, Algérie

Reçu : 29 Mars 2009
Accepté : 23 Juin 2009

Résumé

Le présent travail est une contribution à l'étude du comportement électrique des polymères conducteurs composites. Notre objectif est l'application du modèle non linéaire de Marko Ledvij à l'étude théorique de la variation de la conductivité électrique des polymères conducteurs composites. Dans une première étape, nous examinons la variation de la conductivité, la résistivité et le courant électriques en fonction de la fraction volumique des inclusions conductrices. Dans une deuxième étape, nous étudions l'effet de la cristallinité de la matrice de polymère sur la conductivité et la résistivité électriques des polymères conducteurs composites. À cet effet, nous nous appuyons sur les résultats expérimentaux concernant le polyéthylène haute et basse densité chargés respectivement par des inclusions conductrices en trioxyde de vanadium et en noir de carbone. Les résultats que nous obtenons, montrent que les lois de variation de la conductivité et de la résistivité électriques obtenues à l'aide du modèle non linéaire de Marko Ledvij sont en bon accord avec l'expérience. Il apparaît aussi que ces caractéristiques électriques sont fortement influencées par le taux de cristallinité de la matrice de polymère.

Abstract

The present work is a contribution to the study of the electrical behaviour of composites conducting polymers. Our objective is the application of the non linear model of Marko Ledvij to the theoretical study of the electrical conductivity variation of the composites conducting polymers. In a first step, we examine the variation of the electrical conductivity, the electrical resistivity and the electrical current as a function of volume fraction of the conducting inclusions. In a second step, we study the crystallinity effect of the polymer matrix on the conductivity, and the resistivity of the composites conducting polymers. For this, we based on the experimental data concerning the high and low density polyethylene charged respectively by conducting inclusions in vanadium trioxyd and in carbon black. The results that we have obtained show that the laws of variation of the electrical conductivity and resistivity obtained with the help of the non linear model of Marko Ledvij are in good agreement with the experiment. It also appears that these electrical characteristics are strongly influenced by the rate of crystallinity of the polymer matrix.