Que connaissons nous des relaxations dans les polymères et les liquides formant du verre ?
Jean-Pierre Crine
retraité d'Hydro Québec
Résumé: Bien que les relaxations moléculaires dans les polymères et les liquides formant du verre soient connues depuis très longtemps et qu’il existe de nombreuses théories tentant de les décrire, plusieurs phénomènes sont encore sujets à discussion. Nous ferons un rapide survol des principales théories (VTF, Eyring, Adam-Gibbs, DDF, Dyre, Novikov, etc…) en montrant leurs forces et faiblesses. Malgré toutes ces théories et l’amas de publications sur le sujet, plusieurs chercheurs parlent toujours de ``mystères`` (comportement non-Arrhenius, origine et diversité des énergies d’activation, températures de transition entre les diverses relaxations, ampleur et volume des effets coopératifs, loi de compensation, notion de fragilité, etc…). Curieusement, les effets entropiques sont souvent négligés alors qu’ils jouent un rôle considérable comme on peut s’y attendre avec des matériaux plus ou moins désordonnés. Notre modèle, basé en partie sur celui de Yelon, Movaghar et Crandall, montre que l’activation d’entropie (associée aux phonons qui permettent de surmonter les barrières énergétiques) est non seulement un facteur fondamental, mais qu’en plus, sa relation directe avec l’énergie d’activation permet de comprendre la loi de compensation. Cette loi, aussi connue comme la ``Meyer Neldel Rule``, a de nombreuses applications dans une grande variété de matériaux et de phénomènes. Finalement, nous montrerons qu’on peut relier la longueur de coopérativité (i.e. la longueur du segment moléculaire en train de relaxer) et le volume d’activation en donnant à ce volume la forme d’un sphéroïde se déplaçant le long de la chaine principale. Les implications et influences sur d’autres phénomènes connexes seront aussi brièvement abordées.
Bio: Jean-Pierre Crine (SM85-F94) graduated with B.Sc. and M.Sc. a. (Energy) degreecs from the University of Quebec in Montreal and obtained the Ph.D. (engineering) physics degree from Ecole Polytechnique k(Montreal) in 1978 For the following twenty years be was with the Research Institute (IREQ) of Hydro Qubec as a research scientist and then as manager of the Cables and insulation Department Durina these years he was, active in the study of electrical and aging properties of insulating materrials (especially solids and liquids) used in high voltage equipment including transformers ables, capacitors, etc. He has managed several contracts for outside clients, such as Dow Corning, Union Carbide, Imperial Oil EPRI Canadian Electrical Association Schneider, etc. He has been active in several international committees of the 1EC. He is now a consultant for the electrical industry and material suppliers His recent clients include EPR1. Union Carbide Nexans Cables Fujikura Fujikura Cables (Japan). Hydro Quebec, BC Hydro Ultra Power Technology etc He is also an Associate Professor at the Ecole polytechnique and the Ecole de Technologie Superieure where he gives courses on: R&D management and technology project management He was awarded the Whitehead Memorial Lecture by tilc IEEE Dielectrics and Electrical insulation Society in 2004.
Cette conférence est présentée par le RQMP Versant Nord du Département de physique de l'Université de Montréal et de Génie physique de la Polytechnique.
