Czasopismo | PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY | Rocznik 2021 - zeszyt 12

Research on dielectric parameters of epoxy resin based nanocomposites using the impedance spectroscopy method

10.15199/48.2021.12.49

nr katalogowy: 134795
10.15199/48.2021.12.49

Streszczenie

Due to the modern requirements regarding the reliability of electrical devices operation, research on improving the parameters of materials and insulation systems, in particular high-voltage ones, used in the production, transmission and distribution of electricity is still valid. One of the research directions is the development and application of insulating materials modified with nanofillers. The paper presents the results of stability studies of selected dielectric properties of samples of insulation materials based on epoxy resin modified with titanium dioxide TiO2 nanopowders. Changes in parameters caused by different wt% nanofiller content and their long-term stability after 10,000 hours from manufacturing are compared and analyzed.

Abstract

Współczesne wymagania dotyczące niezawodności pracy urządzeń elektrycznych powodują, że wciąż aktualnymi są badania dotyczące poprawy parametrów materiałów i układów izolacyjnych, w szczególności wysokonapięciowych, stosowanych w wytwarzaniu, przesyle i rozdziale energii elektrycznej. Jednym z kierunków badań jest opracowanie i zastosowanie materiałów izolacyjnych modyfikowanych nanowypełniaczami. Referat przedstawia wyniki badań stabilności wybranych właściwości dielektrycznych próbek materiałów izolacyjnych na bazie żywicy epoksydowej modyfikowanej nanoproszkami tlenku tytanu TiO2. Porównane są i analizowane zmiany parametrów powodowane różną zawartością wt% nanowypełniacza oraz ich stabilność długoczasowa po 10.000 godzin od wytworzenia. (Badania parametrów dielektrycznych nanokompozytów na bazie żywicy epoksydowej przy zastosowaniu metody spektroskopii impedancyjnej).

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Nelson J.K., Overview of Nanodielectrics: Insulating Materials of the Future, 2007 Electrical Insulation Conference and Electrical Manufacturing Expo, (2007), 229-235.
[2] Rajkonwar L., Arun Ram Prasath R.T., Jasper D., Kumar R. N., Studies on Epoxy Based TiO2 Nano-filler for High Voltage Application, 2018 Int. Conf. on Power, Energy, Control and Transmission Systems (ICPECTS), (2018), 128 – 132.
[3] Karunarathna P., Chithradewa K., Kumara S., et al., Study on Dielectric Properties of Epoxy Resin Nanocomposites, 2019 Int. Symp. on Adv. Electr. Comm. Technol. (ISAECT), (2019), 1-5.
[4] Zhou Y., Hu J., Dang B., He J., Effect of different nanoparticles on tuning electrical properties of polypropylene nanocomposites, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 24 (2017), No. 3, 1380-1389.
[5] Drobny J.G., Additives, in Handbook of Thermoplastic Elastomers, 2 ed., William Andrew Publishing, 2014.
[6] Chillu N., Ramanujam S., Rengaswamy J., Effect of Interphase on the Space Charge Performance of Al-Epoxy Nanocomposites, 2020 Int. Symp. Electr. Insul. Materials (ISEIM), (2020), 387-390.
[7] Fréchette M.F., Preda I., Castellon J., Krivda A., Veillette R., Trudeau M., David E., Polymer Composites with a Large Nanofiller Content: A Case Study Involving Epoxy, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 21 (2014), No. 2, 434-443.
[8] Fréchette M.F., David E., Martinez H.D., Savoie S., Post-heat Treatment Effect on the Dielectric Response of Epoxy Samples, 2009 IEEE Conf. Electr. Insul. Dielectr. Phenomena, (2009), 705-708.
[9] Fréchette M.F., Martinez H.D., Savoie S., Krivda A., Schmidt L.E., Zegarac D., Dielectric Study with Epoxy-based Nanostructured Microcomposites containing Silica, 2010 IEEE Int. Symp. Electr. Insul., (2010), 1-4.
[10] Castellon J., Nguyen H.N., Agnel S., Toureille A., Fréchette M.F., Savoie S., Krivda A., Schmidt L.E., Electrical Properties Analysis of Micro and Nano Composite Epoxy Resin Materials, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 18 (2011), No. 3, 651-658
[11] Fréchette M.F., Anh T.T., Heid T., Vanga-Bouanga C., Ghafarizadeh S.B., David E., El-Khoury D., Castellon J., Dielectric Properties of Epoxy Composites containing both Molecular and Nanoparticulate Silica, 2016 IEEE Conf. Electr. Insul. Dielectr. Phenomena (CEIDP), (2016), 558-562.
[12] Frechette M.F., Ghafarizadeh S.B., David E., Zribi E., Dielectric Properties of Epoxy Composites containing Si/Si02 core/shell nanoparticles, 2017 IEEE Electr. Insul. Conf. (EIC), (2017), 479-482.
[13] Han Y., Li S., Fréchette M.F., Min D., Nonlinear Conductivity of Polymer Nanocomposites: A Study on Epoxy Resin/Silicon Carbide Materials, IEEE Nanotechnol. Mag., 12 (2018), No. 2, 23-32.
[14] Sun W., Tan X., Kessler M.R., Bowler N., Silicon/Epoxy Nanocomposites for Capacitors as the Energy Storage Element, 2013 Annual Report CEIDP, (2013), 676-679.
[15] Yanashima R., Hirai N., Ohki Y., Effects of Addition of MgO Fillers with Various Sizes and Co-addition of Nano-sized SiO2 Fillers on the Dielectric Properties of Epoxy Resin, 2017 Int. Symp. Electr. Insul. Materials (ISEIM), 2 (2017), 650-653.
[16] Hornak J., Michal O., Trnka P., Kadlec P., Mentlík V., Totzauer P., Verification of Relative Permittivity Models for Composite Nanodielectrics at Elevated Temperatures, 2018 IEEE International Conference on High Voltage Engineering and Application (ICHVE), (2018), 1-4.
[17] Bursa J., Pomianowski J., Modyfikacja epoksydowych kompozycji elektroizolacyjnych, Materiały Konferencyjne MITEL 2008, (2008), 12-13.
[18] Bursa J., Pomianowski J., Żywice epoksydowe modyfikowane wypełniaczami krzemianowymi, Przegląd Elektrotechniczny, 90 (2014), No. 3, 219-222.
[19] Barsoukov E., Macdonald J. R., Impedance Spectroscopy. Theory, Experiment, and. Applications, 2nd ed., John Wiley & Sons, Inc., 2005.
[20] Zaengl W. S., Dielectric spectroscopy in time and frequency domain for HV power equipment. I. Theoretical considerations, IEEE Electr. Insul. Mag., 19 (2003), No. 5, 5-19.
[21] Wang W., Li S., Improvement of Dielectric Breakdown Performance by Surface Modification in Polyethylene/TiO2 Nanocomposites, Materials, 12 (2019), No. 20: 3346.
[22] Li S., Wang W., Yu S., Sun H., Influence of Hydrostatic Pressure on Dielectric Properties of Polyethylene/Aluminum Oxide Nanocomposites, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 21 (2014), No. 2, 519-528.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-publikacja (pdf) z zeszytu 2021-12 , nr katalogowy 134795 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	10.00 zł

Zeszyt


PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY- e-zeszyt (pdf) 2021-12 licencja: Osobista Produkt cyfrowy Nowość	55.00 zł

Prenumerata

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

762.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	1002.00 zł brutto 927.78 zł netto 74.22 zł VAT (stawka VAT 8%)

1002.00 zł

PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - papierowa prenumerata roczna	960.00 zł brutto 888.89 zł netto 71.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

1002.00 zł

Zeszyt

2021-12

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma