ارزیابی خواص الکتریکی، مکانیکی و حرارتی نانو کامپوزیت سیلیکونی به عنوان عایق پوششی الکتریکی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب.تهران، ایران

2 استاد، پژوهشکده فرایند پلیمر، پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران، تهران، ایران

3 استادیار، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشکدگان فنی، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 استاد، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

5 دانشیار، گروه مهندسی پلیمر، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران

چکیده

چکیده
لاستیک سیلیکونی (SR) پوشش عایق ولتاژ بالا است، اما خواص مکانیکی ضعیفی دارد. افزودن نانوذرات روشی امیدوارکننده برای مقابله با این مشکل است. در این مطالعه، ارزیابی حضور نانوذرات SiO2، Al2O3، MgO و SiC در مقادیر 0 و 2 و 4 و6 درصد وزنی در ساختار لاستیک سیلیکونی از طریق پراکنش ذرات درون ماتریس سیلیکونی و پخت آمیزه صورت پذیرفت. آزمونهای مکانیکی ، الکتریکی و آزمونهای آنالیز حرارتی دینامیکی- مکانیکی برای مطالعه رفتار نمونه ها صورت پذیرفت . نتایج نشان داد که حضور نانوذرات حتی در مقادیر جزیی باعث افزایش استحکام و ازدیاد طول در شکست گردید و تنها استثنا در این خصوص، حضور نانوذرات SiC در مقادیر 4 و 6 درصد وزنی بود که در آنها کاهش ازدیاد طول در نقطه شکست مشاهده شد. مقاومت الکتریکی SR با اختلاط مقدار کمی از نانوذرات افزایش یافت. نتایج آزمونهای پلاریزاسیون نشان داد که افزودن SiC منجر به کاهش جریان پلاریزاسیون تا حدود 200 pA در مقایسه با دیگر نمونه ها می گردد. آزمون استحکام دی الکتریک نشان داد که ساختار حاوی نانو ذرات SiO2 و Al2O3 و 2 درصد نانو ذرات SiC بالاترین میزان استحکام دی الکتریک را دارند. آزمونهای آنالیز حرارتی دینامیکی- مکانیکی نشان دادند که مدول ذخیره و دمای انتقال شیشه ای نانوکامپوزیت های حاصله به ترتیب تا 7 مگا پاسکال و حدود 50 درجه سانتیگراد افزایش نسبت به نمونه خالص داشتند. آزمون تجزیه گرما وزنی نشان دهنده 100 درجه سانتیگراد افزایش در دمای تخریب و در نتیجه پایداری حرارتی نانوکامپوزیت ها در مقایسه با سیلیکون خالص بود.

کلیدواژه‌ها

مواد پیشرفته و پوشش های نوین
دوره 10، شماره 39
اسفند 1400
صفحه 2934-2951

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار