Etude Et Caractérisation D’un Isolateur En Verre Couché Au Chrome Superhydrophobe

Abstract

Notre travail vise principalement à étudier le caractère hydrophile/hydrophobe des surfaces du verre couché au chrome dans le but de l’exploiter dans la fabrication des isolateurs de traversée du domaine de la haute tension. Il s’agit de suivre l’évolution de l’angle de contact ? de la goutte d’eau déposée sur la surface de la plaque de verre couché au chrome, en fonction de l’angle de déclinaison a de cette dernière et de relever l’angle d’éviction de la goutte dans le but de reconsidérer le profil de l’isolateur. Cette étude est menée sous l’effet de différents paramètres mis en jeu, à savoir : l’état de surface des plaques de verre (vierge, vieilli à sec, vieilli sous pollution conductrice à s=2mS et s=5mS) revêtue ou non d’une couche de suie, le volume de la goutte d’eau qui y est déposée et la conductivité de la solution polluante. Un nombre important de mesures électriques et physiques et d’analyses chimiques sont menées au niveau des laboratoires de Génie Electrique, Génie des procédé, de Physique et du CRAPC de l’université de Bejaia, en vu d’atteindre l’objectif fixé. Il s’agit de mesures électriques de rigidité diélectrique longitudinale, de facteur de perte et de capacité du matériau, de mesure physique de l’angle de contact et d’analyses chimique FTIR, FRX, DRX et photoluminescence. Des résultats intéressants sont obtenus, que nous résumons comme suit: Le verre couché au chrome présente une surface hydrophile. Le verre couché au chrome revêtu d’une couche de suie acquiert un caractère superhydrophobe. Ce caractère superhydrophobe du verre revêtu de suie est perdu lorsque le matériau subi un vieillissement électrique en présence d’une pollution humide conductrice déposée, mais la surface conserve toutefois un aspect hydrophobe. Ce même vieillissement altère considérablement la surface de verre sans revêtement de suie, en lui conférant un aspect superhydrophile. La superhydrophobie du verre revêtu de suie tend à se perdue à mesure que la conductivité de la solution polluante augmente. Ceci parce que la décharge, accompagnée d’un effet thermique intense, endommage partiellement les structures en pointe de la suie, responsables de la superhydrophobie. La pollution conductrice intensifie l'effet thermique de la décharge, qui endommage la surface du verre sans suie, la rendant superhydrophile. Pour tous les cas de surface du verre considérés, avec et sans suie, l’augmentation du volume de la goutte induit un angle d’éviction aéviction plus petit de cette dernière, car celle-ciglisse plus facilement sous l’effet de son poids, (Exception faite pour le verre vieilli sous pollution sans suie qui est superhydrophile). Dans le cas du verre revêtu de suie, l’éviction de la goutte s’opère à des angles de déclinaison a petits, et à des angles plus importants dans le cas du verre vieilli à sec. La goutte glisse à la surface de la plaque de verre sans suie, et roule sur la surface de verre revêtue de suie. Le vieillissement électrique dans des conditions de pollution sévère détériore les propriétés électriques du verre (rigidité électrique Ed, facteur de pertes électrique tgd, capacité Cx). La dégradation du verre sous l'effet de la contrainte de champ appliqué peut être attribuée à la fragilisation du matériau due aux changements de phase, au mécanisme d'oxydation et à l'altération de la surface causée par l'énergie intense de la décharge. Cela se traduit par une diminution des performances électriques et physiques du verre. Les analyses FTIR, FRX, DRX et photoluminescence révèlent que la structure moléculaire du verre est affectée à la fois par le champ électrique appliqué, la présence de la pollution conductrice humide (NaCl) et la couche de suie. La nature polaire de la solution polluante contribue à cette dégradation.