Titre : Development of the Piezoelectric Properties of Poly (Vinylidene Fluoride) Based  Ferroelectrics and Ferroelectrets Using Fillers and Mechanical Stretching.

Les polymères piézoélectriques sont très utiles pour plusieurs applications électrochimiques vu leur forte réponse piézoélectrique, leur flexibilité, leur légèreté ainsi que leur formabilité. En plus des céramiques ferroélectriques, les polymères ferroélectriques (comme le PVDF) et les ferroélectrets sont aussi populaires comme nouveau groupe de piézoélectrique. L’intérêt pour les ferroélectriques basés sur le b-PVDF est dû à la facilité de leur préparation avec une réponse piézoélectrique usable, en plus des avantages de polymères déjà cités. L’incorporation d’une nanocharge (comme le PZT, les nanotubes de carbone, l’argile, les nanoparticules ferrites, la charge pour céramique BaTiO3) dans le PVDF est une des approches faciles pour produire une phase b dans le PVDF souvent suivie par un étirement mécanique. Ces charges aident à la nucléation de la phase B dans la matrice de PVDF tandis que l’étirement mécanique subséquent aide à aligner les dipôles dans une certaine mesure. Par conséquent, le but de la première partie de cette étude est de préparer des films ferroélectriques B-PVDF en incorporant une charge hybride (micro-CaCO3+ nanoargile) suivi par un étirement mécanique. La nanoargile, l’une des charges rentables les plus utilisées, est capable de nucleer le B-PVDF.

L’amélioration synergétique dans la formation de la phase B ainsi que les propriétés mécaniques, électriques et piézoélectriques ont été rapportées dans cette partie de l’étude. De plus, l'influence de l'étirement mécanique subséquent (le rapport de tirage, R (longueur finale / longueur initiale)) a également été étudié. FTIR et XRD sont utilisés pour déterminer la teneur en phase B dans les deux échantillons étirés et non étirés. Alors que les propriétés de traction montrent une diminution progressive, la constante diélectrique a augmenté progressivement avec l'augmentation de la teneur en CaCO3 dans la charge hybride. Le coefficient d33 piézoélectrique maximum de 30 pC/N est obtenu pour des films composites hybrides étirés. D'autre part, les ferroélectrets sont un autre type de films polymères fonctionnels avec une structure cellulaire hétérogène et des moments dipolaires internes quasi-permanents. La piézoélectricité dans les ferroélectrets provient de la variation des moments dipolaires avec l’application d’une charge mécanique. Au cours des dernières décennies, les films de polypropylène cellulaire (PP) ont été les ferroélectrets les plus populaires et les plus étudiés et ont déjà des applications commerciales.