Une nouvelle méthode de mesure de la conductivité thermique : applications aux matériaux hétérogènes utilisés dans les piles thermiques
Résumé
Les piles thermiques sont des sources d’énergie électrique à forte densité de puissance utilisées dans l’industrie du spatial et de l’armement. La conductivité thermique des matériaux hétérogènes utilisés dans les piles thermiques est difficile à mesurer. Ces matériaux doivent être manipulés sous atmosphère contrôlée avec des méthodes adaptées à leur nature poreuse. La méthode présentée ici utilise des plateaux chauffants pour envoyer un signal de température sinusoïdal à l’échantillon. Le dispositif est placé dans une boite à gants sous atmosphère et hygrométrie contrôlées. Une simulation numérique du dispositif faisant varier la conductivité thermique λ de l’échantillon et la résistance de contact h présente dans le dispositif permet de calculer les déphasages associés à deux épaisseurs d’échantillon. La mesure de ces deux déphasages permet l’identification du couple (λ, h) du matériau par comparaison avec les résultats de simulation. Cette méthode a été validée à différentes températures en utilisant le matériau de référence BK7. La conductivité thermique de plusieurs matériaux de pile thermique a été mesurée avec cette méthode, et un exemple sera présenté.