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논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

강근배 (중부대학교, 중부대학교 대학원)

지도교수
박재준
발행연도
2013
저작권
중부대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

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이 논문의 연구 히스토리 (2)

2013

에폭시/마이크로실리카/나노실리케이트 복합체의 기계적, 전기적 그리고 열적특성에 대한 나노실리케이트의 영향
강근배 전기전자공학과 2013.01 학위논문

2012

에폭시/마이크로실리카/나노실리카 혼합 콤포지트의 열적, 전기적 특성
강근배 ,  박재준 ,  권순석 전기전자재료학회논문지 2012.01 학술저널

초록· 키워드

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전기절연재료를 개발하기 위해 에폭시/마이크로 실리카 복합재료(EMC) 및 에폭시/마이크로 실리카/나노 실리케이트 복합재료(EMNC)를 제조하여 DMA(Dynamic mechanical analyzer) 특성, 인장 및 굴곡 강도, AC 절연파괴강도, 열전도도 및 열팽창계수를 비교하였다. 그리고 에폭시 수지와 에폭시 복합재료(EMC, EMNC)의 절연 파괴강도를 측정하기위해 장시간 및 단시간 AC treeing 실험을 침 대 평판 전극에서 AC 전기장을 인가하여 실험하였다. 장시간 실험은 2.7 mm의 전극간 거리를 갖도록 전극을 절연재료로 함침시켜서 시편을 제조한 후 30℃의 절연유에서 10 kV(60 Hz)의 AC 전기장을 인가하여 측정하였다. 순수 에폭시 수지는 1,042 분 후에 파괴가 일어났고, 전형적인 가지형 전기 트리가 관찰되었다. 한편 EMNC는 52,380 분(36.4 day)이 지난 후에도 237 μm의 구형트리가 관찰되었고, 트리 진전 속도가 너무 낮기 때문에 더 이상의 트리 진전 실험은 중단하였다. 단시간 실험은 3.4 mm의 전극간 거리를 갖도록 전극을 절연재료로 함침시켜서 시편을 제조한 후 30℃와 130℃의 절연유에서 절연파괴가 일어날 때까지 0.5 kV/s로 승압하면서 전기장을 인가하였고, 데이터는 Weibull 통계 분석에 의해 평가되었다. 순수 에폭시 수지의 절연파괴강도는 30℃에서 1,763 kV/3.4mm이었고, EMNC은 2,604 kV/3.4mm로 순수 에폭시 수지에 대하여 47%가 향상된 값을 나타내었다. 마이크로 실리카가 첨가됨에 따라 순수 에폭시의 모든 특성은 크게 향상되었으며, 이 값들은 나노 실리케이트를 더 첨가함으로써 더욱 크게 향상된 값을 나타내었다. 그리고 예상 한 바와 같이, AC treeing 단시간 파괴 강도는 고온에서 감소하는 것을 알 수 있었다.

목차

Ⅰ. Introduction 1
Ⅱ. Background 4
1. Polymer-layered silicate nanocomposites : PLSNs 4
A. Smectite clay chemistry 4
B. Terminology 5
C. Epoxy/layered silicate system 6
1) Microcomposite 7
2) Partially intercalated and exfoliated composite 7
3) Intercalated composite 8
4) Exfoliated composite 8
2. Organically modified layered silicates 9
A. Terminology 9
B. SCP (Southern clay products) 10
3. Epoxy resins 11
A. Characteristics of epoxy resins 11
B. Glass transition temperature of polymers 13
4. Synthetic methods for the preparation of polymer/organoclay 17
A. In-situ polymerization 17
B. Direct melt intercalation 17
C. Direct layered silicate method 20
D. Dispersion and aggregation method 20
Ⅲ. Materials and experiment 21
1. Materials 21
2. Preparation of EMC and EMNC 22
3. Specimen preparation for AC treeing test 24
4. Instrumental analysis 25
A. DMA (Dynamic mechanical analyzer) 25
B. Mechanical properties 25
C. Electrical properties 25
D. Thermal properties 26
E. AC treeing test 26
F. SEM (Scanning electron microscope) observation 26
Ⅳ. Results and discussion 27
1. DMA (Dynamic mechanical analyser) 27
2. Mechanical properties 29
3. Electrical properties 32
4. Thermal properties 35
5. Short time and long time treeing breakdown 37
A. Treeing tip electric fields strength 37
B. Long time treeing breakdown 38
C. Short time treeing breakdown 40
6. SEM (Scanning electron microscope) observation 44
Ⅴ. Conclusion 45
1. About on electrical, mechanical and thermal properties 45
2. About on short time and long time treeing breakdown 46
References 47

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