Brevet FR2605138A1 — publié le 19880415

La présente invention concerne un procédé pour modifier les propriétés diélectriques d'un matériau diélectrique en feuille, le matériau obtenu par ce procédé et possédant de nouvelles propriétés électriques et les applications de ce nouveau matériau, notamment dans le domaine des condensateurs et des systèmes d'accumulation d'énergie électrique. L'invention repose sur la découverte que l'action, de préférence prolongée, d'un champ électrique, de préférence, mais non nécessairement, intense, sur un matériau diélectrique en feuille maintenu à une temperature relativement élevée, puis refroidi brusquement à basse température, provoque dans ce matériau un phénomène comparable à une polarisation et qui persiste pendant une durée prolongée après un tel traitement. Ce phénomène se traduit notamment par une augmentation de la constante diélectrique du matériau traité et de sa densité d'énergie, telle que la tension de "claquage" d'un condensateur comportant ce diélectrique est accrue dans des proportions remarquables. On croit pouvoir attribuer ce phénomène à un ré-arrangement des macromolécules cristallines du matériau considéré au sein du magmat de macromolécules amorphes, ce ré-arrangement déterminant d'une part une orientation desdits macromolécules cristallines parallèlement les unes aux autres et d'autre part leur répartition superficielle telle que les deux faces du ma tériau en feuille deviennent chargées électriquement,- chacune avec un signe différent, c'est-à-dire que ladite feuille devient "polarisée" dans son ensemble, et cela de manière permanente, et répétitive. Les expérimentations pratiquées par la Déposante font apparaître que le phénomène, évalué par la mesure comparée de la tension de claquage d'un film de MYLAR de 12 microns d'épaisseur, avant et apres le traitement, est d'autant plus marquée que la température de traitement est élevée, que la durée de traitement est longue et que la vitesse de refroidissement est rapide. Ainsi, l'ensemble des graphiques annexés font ressortir la tension de claquage atteinte grâce à l'invention pour un matériau, en fonction - de la température - de la durée de refroidissement et, - de la durée du traitement. Ces graphiques correspondent aux valeurs numériques réunies au tableau ci-après : ( TEMPERATURE TEMPS TENSION VITESSE AMBIANCE TENSION ) ( POLARISATION POL. APPLIQUEE REFROID. @AN@E CLAQUAGE ( C) (min.) (V) /min. (KV) témoin 7,3 ) ( vide après ) 62,5 20 530 15 N2 8,3 ( 124,0 20 530 06 vide 7,9 ) ( 124,0 20 18 06 vide 7,6 124.0 20 18 17 N2 8,4 pol. sous ( vide ) 80,0 30 400 15 N2 avant 7,6 refroid. 80,0 01 440 15 N2 7,6 ( 102,0 30 640 14 N2 8,3 ) 102,0 01 630 14 N2 8,2 Ces graphiques et ces résultats numériques font clairement ressortir que, pour un ensemble de conditions prédé terminées l'intensité du phénomène est proportionnelle, respecti- vement à la durée de maintien sous tension, et surtout à la température et à la vitesse de refroidissement. On notera que le phénomène est constaté quelle que soit la tension de traitement. On constatera également que le phénomène est plus marqué en atmosphère d'azote que sous vide, bien que la raison de cette influence soit inconnue. Du fait de l'accroîssement de l'énergie emmagasinée dans le diélectrique à la suite de ce traitement, une application particulièrement intéressante de l'invention réside dans le trai tement du diélectrique de condensateurs destinés à des defibril- lateurs cardiaques implantés et à des appareils semblables. REVENDICATIONS. 1. Procédé pour provoquer la polarisation d'un matériau diélectrique sous forme d'une pellicule, et en particulier pour en augmenter la constante diélectrique et la densité d'énergie, caractérisé en ce qu'il consiste à appliquer à ce matériau un champ électrique à une température relativement élevée, puis à soumettre ledit matériau à un refroidissement brusque. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température de traitement est de l'ordre de 40 à 1 250C. 3. Procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la vitesse de refroidissement est de l'ordre de 5 à 15 degrés C par minute. 4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le traitement est effectué sous atmosphère d'azote. 5. Pellicule de matériau diélectrique polarisée par le procédé selon les revendications 1 à 4. 6. Condensateurs caractérisés en ce que leur diélectrique est constituée par une pellicule selon la revendication 5. 7. Application des condensateurs selon la revendication 6 dans les appareils médicaux, notamment les défibrillateurs cardiaques implantés et analogues.