ETUDE DE L'INJECTION D'IONS DANS LES LIQUIDES DIELECTRIQUES PAR MODIFICATION DES PROPRIETES VOLUMIQUES ET INTERFACIALES

Abstract

This work deals with the study of the parameters involved in the ion injection mechanism by an electrode in a non-polar liquid. This mechanism takes into account the action of the image force at the interface and the resulting ion distribution. The applica¬tion of an electric field lowers the potential barrier and causes an injection of ions without significantly changing the charge reservoir at the interface. The parameters studied were the temperature, the nature of the additives and the nature of the electrodes.The variations of the injection current as a function of temperature are consistent with the proposed mechanism and confirm the presence of a high ion density at the interface, subjected only to electrostatic forces.We have found that only nonpolar liquids containing ionic surfactants known for their micellar properties do not give rise to this phenomenon of injection. We attributed this to the kinetics, in this slow case, of the mechanism of ion creation at the interface.We also studied the influence on the injection of insulating layers deposited on the metal electrodes. The studied layers (Al 2 O 3 in polyphenylene oxide) were obtained by electrochemical techniques. At short times, the observed injection is not modified by the deposition, which confirms that the creation of ions takes place in the liquid. At long times, on the other hand, the deposit may be an injector stronger than the metal.Ce travail porte sur l'étude des paramètres intervenant dans le mécanisme d'injection d'ions par une électrode dans un liquide non-polaire. Ce mécanisme tient compte de l'action de la force-image à l'interface et de la distribution ionique qui en résulte. L'applica¬tion d'un champ électrique abaisse la barrière de potentiel et provoque une injection d'ions sans modifier de façon notable le réservoir de charges à l'interface. Les paramètres étudiés ont été la température, la nature des additifs et la nature des électrodes.Les variations du courant d'injection en fonction de la tempéra¬ture sont conformes au mécanisme proposé et confirment la présence d'une densité ionique élevée à l'interface, soumise uniquement à des forces électrostatiques.Nous avons constaté que seuls les liquides non polaires contenant des surfactants ioniques connus pour leurs propriétés micellaires ne donnent pas lieu à ce phénomène d'injection. Nous l'avons attribué à la cinétique, dans ce cas lente, du mécanisme de création d'ions à 1'inxerface.Nous avons aussi étudié l'influence sur l'injection de couches isolantes déposées sur les électrodes métalliaues. Les couches étudiées (Al„0_ en Foiyphénylène oxyde) ont été obtenues par des techniques électrochimiques. Aux temps courts, l'injection observée n'est pas modifiée par le dépôt, ce qui confirme que la création d'ions a lieu dans le liquide. Aux temps longs, par contre, le dépôt peut être un injecteur plus fort que le métal