Soutenance de Thèse par:
Layla FARHAT
Doctorante en physique
Unité de Dynamique et Structure des Matériaux Moléculaires (UDSMM), Dunkerque
« Étude thermique par thermoréflectance de l’effet électrocalorique en régime périodique : mesures et modélisation »
Cette thèse est réalisée à l’UDSMM, ULCO sous la direction du Pr. Abdelhak HADJ SAHRAOUI, du Pr. Ziad HERRO et du Dr Mathieu BARDOUX.
La soutenance aura lieu le Lundi 26 Mai 2025 à 13h00 (Paris), à l’amphithéâtre de la MREI 1, Dunkerque.
Résumé
L’effet électrocalorique est utilisé dans de nombreuses applications telles que la récupération d’énergie et le refroidissement à l’état solide. Au-delà de la recherche de nouveaux matériaux électrocaloriques performants, ce domaine de recherche concerne également le développement de techniques de caractérisations appropriées à des matériaux de différentes formes et de différentes natures.
Une partie de ce mémoire de thèse porte sur le développement d’un banc de mesure pour la caractérisation des films minces électrocaloriques. La technique utilisée est basée sur les variations de réflectivité du matériau en fonction de la température ou thermoréflectance.
Nous étudions, dans un premier temps, les propriétés électrocaloriques (EC) des copolymères P(VDF-TrFE) et de leurs mélanges avec des terpolymères à l’aide de cette technique que nous avons adaptée à ce type d’études. Nous avons ensuite utilisé différentes approches (variation de température de recuit, utilisation de différents substrats…) afin d’améliorer la réponse électrocalorique du copolymère P(VDF-TrFE).
Par ailleurs, nous avons développé un modèle du transfert thermique de l’effet électrocalorique dans des matériaux à plusieurs couches. Ce modèle décrit l’évolution de la température dans les matériaux électrocaloriques, à la fois dans le domaine fréquentiel et dans le domaine temporel, suite à l’application d’un champ électrique. Nous nous intéressons plus particulièrement à l’influence de la fréquence d’application du champ électrique sur l’évolution de la température de surface de ces matériaux EC.
La résolution de l’équation de diffusion de la chaleur dans ces systèmes, et l’utilisation de certaines approximations, a permis d’aboutir à des expressions simplifiées de l’effet EC qui facilitent l’interprétation des résultats expérimentaux obtenus.
% Il a aussi été possible à l’aide de ces mêmes expressions de montrer que l’on pouvait déterminer les paramètres thermiques des matériau EC, tels que la diffusivité thermique ou l’effusivité thermique, à partir de l’évolution de la température en fonction du temps ou de la fréquence.