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Interaction plasma isolant

Equipe de recherche : André P., Brunet L.*, Caillard J.*, Bussière W.
* GIAT, Branche Euro Impact, 7 route de Guerry, BP 265, 18005 BOURGES CEDEX

Nous réalisons, à partir d'un banc capacitif, la décharge d'énergie électrique à l'intérieur d'un capillaire en matériau plastique, la plasma étant initié par l'explosion d'un fil conducteur. Les différents matériaux polymères testés sont : le polyéthylène (PE (CH2)n), le polyoxyméthylène (POM (CH2O)n), le polyamide 6-6 (PA66 (C12H22O2N2)n), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA (C5H8O2)n) ainsi que le polytétrafluoroéthylène (PTFE (CF2)n)...Nous avons montré des différences entre ces matériaux en terme de masse ablatée, de pression et de propriétés thermodynamiques du plasma.

Evolutions du courant, de la tension et de la pression en fonction du temps

Evolutions du courant, de la tension et de la pression en fonction du temps.

Appareillage d'essai

Appareillage d'essai.

 

Nous avons observé, à l'aide d'un microscope électronique à balayage (MEB), la surface d'un tube capillaire après la décharge. Différents types de structures cuivreuses ont montré que seulement une fraction de cuivre a interagi avec le plasma :

Goutelettes de cuivre

Goutelettes de cuivre

Structure cuivrée

Structure cuivrée

 

La composition des plasmas résultant de l'interaction avec l'isolant est calculée, par exemple pour un plasma de cuivre et de polyéthylène. Lorsque le plasma se refroidit, le graphite se forme aux environs de 3550 K et le cuivre liquide se forme aux environs de 2260 K. Sur les parois, le graphite se condense en premier.

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