تهيه و بررسي خواص نانوكامپوزيت هاي اپوكسي عايق الكتريسيته با هدايت حرارتي بالا

كارشناسي ارشد

در دهه‌هاي اخير، نانوكامپوزيت‌هاي اپوكسي به دليل داشتن خواص الكتريكي و مكانيكي مناسب جايگاه ويژه‌اي در صنعت برق علي‌الخصوص قطعات الكتريكي، الكترونيكي و اُپتوالكترونيكي پيدا كرده‌اند اما عيب عمده‌ي اپوكسي همانند ديگر پليمرها داشتن ضريب انتقال حرارت هدايتي پايين است كه موجب مي‌گردد حرارت توليد شده در اين قطعات به خوبي به محيط پيرامون منتقل نشود و عملكرد، طول عمر و ضريب اطمينان آنها را تحت‌الشعاع قرار دهد. در اين تحقيق بر آن شديم تا نانوكامپوزيت‌هايي بر پايه اپوكسي تهيه كنيم تا علاوه بر اينكه عايق الكتريسيته باشد و خواص مكانيكي خوبي را دارا باشد، از لحاظ اقتصادي به صرفه بوده و البته ضريب هدايت حرارتي مطلوبي داشته باشد. هدف اين تحقيق تهيه ي نانوكامپوزيت‌هاي اپوكسي عايق الكتريسيته با هدايت حرارتي بالا بوده است. براي ساخت نانوكامپوزيت‌هاي اپوكسي، از دو پركننده‌ي SiC (سيليسيوم كاربيد) و GNP (نانوصفحات گرافيت) با مقادير مختلف استفاده شد. براي بررسي خواص نانوكامپوزيت‌هاي تهيه شده از آزمون ضريب هدايت حرارتي (DTC)، آزمون رسانايي الكتريكي، آزمون مقاومت ولتاژ شكست دي‌الكتريك و استحكام ضربه استفاده شد. همچنين به منظور مشاهده‌ي پخش پركننده‌ها در ماتريس اپوكسي از نمونه‌ها آناليز FE-SEM گرفته شد. پس از انجام آزمون‌ها معلوم گرديد كه با افزودن 15% پركننده‌ SiC و 3/0% پركننده‌ي‌ GNP ضريب رسانايي حرارتي اپوكسي 231% افزايش يافته است. آزمون رسانايي الكتريكي نشان داد كه تمامي نمونه‌ها در محدوده‌ي عايق الكتريكي باقي مانده‌اند. پركننده‌هاي SiC و GNP به دليل داشتن گپ انرژي پايين، استقامت عايقي را كاهش دادند. همچنين آزمون ضربه‌ي نمونه‌ها نشان داد كه استحكام ضربه‌ي اپوكسي با اعمال 10% پركننده‌ي‌ SiC و 3/0% پركننده‌ي‌ GNP، %414 بهبود پيدا كرده است.

194999

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر اميرحسين خليلي گركاني

مهندسي پليمر

دكتر محمد فصيحي دستجردي