Este trabalho tem como finalidade usar a técnica do pulso eletroacústico (PEA) para investigar a formação de carga espacial em materiais poliméricos utilizados na isolação elétrica, tais como, polietileno de alta densidade e o XLPE e a também investigar a resposta ferroelétrica do PZT durante o processo de polarização. O método de pulso eletroacústico é baseado na propagação do sinal acústico gerado pela aplicação de um pulso de tensão elétrico de 5ns de largura. Apresentamos todas as etapas da montagem do sistema PEA, a análise do sistema elétrico e o tratamento matemático dos sinais de forma obter urna melhor resposta do sistema. Iniciamos o trabalho utilizando duas amostras de PET polarizadas previamente no triodo corona. O par de amostras carregado com a mesma polaridade foi unido pelas faces carregadas eletricamente e foi determinada a origem do sinal obtido na interface inferior amostra-eletrodo. Confrontamos os resultados experimentais obtidos no PEA (com a amostra em curto-circuito) com a análise teórica o qual nos forneceu subsídios para determinar o sinal da carga que aparece nas faces da amostra e de onde o sinal era proveniente na interface. Empregamos a mesma idéia aplicada ao PET para determinar a origem do sinal na interface PZT-eletrodo, concluímos que a origem do sinal era proveniente do material de maior impedância acústica. Investigamos com a técnica do pulso eletroacústico, originalmente desenvolvido para polímeros, o chaveamento ferroelétrico de cerâmicas ferroelétricas. Abordamos o comportamento do decaimento da polarização ferroelétrica após a remoção do campo elétrico de saturação, determinamos a curva de histerese e o perfil do campo elétrico dentro da amostra quando se aplica rampa de tensão com taxa muito baixa e admitimos que o processo era quase-estacionário. Nos polímeros utilizados na isolação elétrica investigamos a formação da carga espacial no PE e nos materiais relacionados sob alto campo elétrico e em função do tempo de polarização. / The purpose this work was using to PEA method for investigation of the ferroelectrics response in PZT and space charge formation in polymeric materials (PE, XLPE) used as electrical insulation for high voltage devices. The PEA method is based on propagation acoustic signal generated by the application of a short electric field pulse, typically 5 ns in duration. Show all the steps of the experimental set-up PEA system, analysis of the electrical system and the mathematical treatment of the signals. Start up the work with double layer PET samples previously poled in corona triode with aim of determination of the origin of the signal obtained to in the sample-lower electrode interface and the experimental results obtained to PEA satisfactorily explain the theory. Make up his mind to apply a same idea to PZT, but only one sample it was poling. From that measurements with PET and PZT, is found that the signal come from of material biggest acoustic impedance. With the PEA method, in the first place development for polymers, it was investigated the ferroelectrics ceramics: ferroelectric switching, decaying of ferroelectric polarization after removal saturation electrical field, hysteresis loop measurements and the determination of coercive field. To obtain the electrical field profile through the thickness of the ferroelectrics ceramics it was applied ramp voltage method in process steady-state (low rate). The space charge formation in polymers under high electric field and in time function was investigated.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-15052009-093400 |
| Date | 16 December 2003 |
| Creators | Moura, Walterley Araujo |
| Contributors | Ferreira, Guilherme Fontes Leal, Giacometti, José Alberto |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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