Élaboration de polymères conducteurs thermostables par irradiation avec des faisceaux d’ions

¹ Département de Physique des Matériaux (U.A. CNRS 172), France.
² Laboratoire d’Etudes des Matériaux plastiques (U.A. CNRS 507), Université Claude Bernard — Lyon I, 43 Boulevard du 11 Novembre 1918, 69622 Villeurbanne Cedex, France.
³ CEMOTA-IFP, B.P. 3 — 69390 Vernaison, France.

Résumé

L’exposition de polymères thermostables à des faisceaux d’ions ou des rayonnements lasers entraine une dissociation de la structure moléculaire se manifestant par une émission intense des espèces chimiques les plus volatiles : H, N, O ..., et de leurs produits de recombinaison. Il en résulte la formation de composés carbonés constitués par le squelette de carbone du polymère. Une réorganisation du matériau se traduisant par la formation de phases quasi-graphitiques dispersées dans une matrice diélectrique, a été mise en évidence, qui explique l’apparition de conductivitées élevées, comprises entre 10² et 10³ siemens/cm. Ces matériaux présentent une bonne stabilité thermique jusqu’à des températures de l’ordre de 250°C permettant d’envisager d’intéressantes applications dans le domaine de l’électronique.

Abstract

Heat resistant polymers exposed to ion beams or laser irradiation show a dissociation of their molecular structure with a strong release of most volatile chemical elements like H, N, O .... New compounds formed by the carbon backbone result from the irradiation. A material reorganization has been shown through the formation of graphitic phases dispersed in a dielectric matrix, which explains the appearance of conductivities ranging from 10₂ to 10³ siemens/cm. These materials exhibit a high thermal stability up to 250°C allowing interesting applications in electronics.