Mesure de conductivité thermique de couches minces inférieure au micron par sonde chauffante en régime transitoire : Analyse de la méthode oméga - Université de Lorraine Access content directly
Master Thesis Year : 2011

## Mesure de conductivité thermique de couches minces inférieure au micron par sonde chauffante en régime transitoire : Analyse de la méthode oméga

#### Abstract

ln the same time I was looking for a subject for my diploma project, the thermaltransfer team at LEMTA was searching for a new thermal metrology method bound ta measure the thermal conductivity of thin deposits (lower than micron). I joined this project and the team led by the Professor A Degiovanni and Mr Y Jannot. This new system is composed by a hot strip design that is stick on a plate with known thermal properties. This band is heated using a voltage echelon. By measuring the voltage out of the band, we can know the mean temperature at the surface plate/band and deduce the thermal conductivity of the plate. To realize this project, I had to understand and learn first how to solve the fundamental model by the quadrupoles method and realize the numerical and experimental model. The problem in this system is the number of influential parameters on the temperature elevation. A lot of assumptions were made ta simplify the system. Conflicts between the analytical and experimental results lead us to parametric studies. Each parameter must be checked. Most of the time of this project was consumed in order to study the impact of each parameter on the temperature response in order for a reliable model to be realized. The project is designed to measure conductivity for finer materials, but our study was made with a PVC plate 15mm thick. This is why our model can't be 100% valid. The next research about this new method of thermal metrology will aim ta reduce the thick PVC plate and will check the model for a thinner plate.
Lors de mes recherches de projet de fin d'étude, l'équipe de transfert thermique du LEMTA orientait ses recherches sur une nouvelle méthode de métrologie thermique visant à déterminer la conductivité thermique de dépôts, inférieurs au micron. J'ai pu intégrer ce projet, encadré par le professeur A. Degiovanni et Mr Y. Jannot. Ce nouveau système est équipé d'une bande avec une résistance chauffante intégrée, destinée à être collé sur la plaque dont on recherche les propriétés thermiques Cette bande chauffe grâce à un échelon de tension imposé à la résistance. Par mesure de la tension aux bornes de celle bande, l'objectif est de déterminer la variation de température moyenne à la surface en contact avec la bande et la plaque, et d'en déduire la conductivité thermique du matériau. 11 m'a donc fallu comprendre, et apprendre dans un premier temps, comment résoudre théoriquement ce système par la méthode des quadripôles, puis en réaliser l'analyse numérique et expérimentale. Le problème de ce système était le nombre de paramètres qui pouvaient influer sur la température. De nombreuses hypothèses devaient être émises au départ afin de simplifier l'étude. Une discordance des résultats théoriques et expérimentaux nous a amené à réaliser une étude paramétrique visant à vérifier chacun des paramètres. La plupart du temps de ce projet a donc été consacré à étudier l'influence de ces paramètres afin de mettre un point un modèle thermique fiable. Celle étude a été réalisée sur une plaque de PVC de 15mm. Le projet étant destiné à mesurer une conductivité sur des matériaux plus fins, le modèle mis au point n'a pas pu être correcte à 100%. Les prochaines recherches concernant cette nouvelle méthode de métrologie thermique viseront à diminuer l'épaisseur de la plaque de PVC et valider le modèle pour des plaques de plus en plus fine.

#### Domains

Chemical and Process Engineering

### Dates and versions

hal-01898790 , version 1 (18-10-2018)

### Identifiers

• HAL Id : hal-01898790 , version 1

### Cite

Céline Quignon. Mesure de conductivité thermique de couches minces inférieure au micron par sonde chauffante en régime transitoire : Analyse de la méthode oméga. Génie des procédés. 2011. ⟨hal-01898790⟩

### Export

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