A-Z ELEKTRO březen / duben 2019

114 | A-Z ELEKTRO | březen/duben 2019 VĚDA A VÝZKUM systému aplikací komerčně dostupné bezrozpouštědlové pryskyřice bez nutné separátní aplikace tvrdidla. Základní myšlenkou bylo jednak mo- difikování vlastností základní epoxidové pryskyřice bisfenol F – Epichlorhydrin (komerčně dostupný impregnační lak používaný pro VPI systémy) nanopřísa- dou a takto modifikovanou pryskyřici použít jako matrici kompozitu, kde by plnivo tvořila nanovláknina jak polyamidová, tak polyimidová. Vzhledem ke skutečnosti, že nano- částice svojí velikostí a vlastním po- tenciálem v systému výrazně zlepšují elektrické vlastnosti zejména elektric- kou pevnost byla použita jako nano- přísada do matrice hydrofobní silika AEROSIL R 974 (velmi čistý hydrofobní oxid křemičitý SiO 2 - bílý kyprý prášek, kulovité částice o průměrné velikosti 10 nm, specifický povrch 200 m 2 /g). Pro určení optimálního složení nanokom- pozitu bez plniva bylo vyrobeno 8 sad vzorků o četnosti 5. Jedna referenční, pouze s čistou pryskyřicí. Dále sady s pryskyřicí a plněním 0,25%; 0,5%; 0,75%; 1%; 1,25%; 1,5% a 3% AEROSILu R 974. Optimální plnění bylo zjištěno na základě výsledků měření elektrické pevnosti s přihlédnutím k výsledkům měření permitivity a ztrátového činitele jednotlivých plnění. Za optimální plnění lze považo- vat 1,25% AEROSILu R 974 vykazující nejlepší hodnotu elektrické pevnosti při relativně dobrém variačním koefi- cientu. Výsledky ostatních elektrických parametrů pro toto plnění jsou velmi dobré. Dielektrické ztráty pro toto plnění jsou řádu 10 -3 a jejich teplotní závislost nevykazuje strmou regresi. Relativní permitivita zde vykazuje stejný charakter a tendenci. Vnitřní rezistivita u tohoto plnění při hodnotě 1,4 10 11 Ωm vykázala nejkonzistentnější hodnoty – nejnižší variační koeficient. Jednominutový polarizační index je pro toto plnění 1,96 s minimálním variač- ním koeficientem 1,5 %. Přidání 1,25 % AEROSILu R 974 zlepší elektrickou pevnost základní epoxidové pryskyřice bisfenol F – Epichlorhydrin o 22,24 %. Toto ověřené optimální plnění matrice 1,25 % hydrofobní nanosiliky bylo použito při výrobě nanokompozitů s nanovlákninovými plnivy – polyami- dovou a polyimidovou nanovlákninou. Postup přípravy je patrný ze schématu zobrazeného na obrázku 1. Sledováním vlastností získaného materiálu bylo zjištěno že elektrická pevnost u nanokompozitů s nano- vlákenným plnivem vykázala nárůst oproti nanokompozitu bez plniva z 45,23 (σ 4,31) na 48,96 (σ 5,58) u poly- amidové nanovlákniny a 46,4 (σ 5,36) u polyimidové nanovlákniny (kV/mm). Projevil se příznivý vliv nanopřísady do matrice nanokompozitu - optimální množství 1,25 % zlepšující elektrickou pevnost. Nanovlákniny kladně ovlivnily elektrické vlastnosti nanodielektrika zejména jejich elektrickou pevnost. Ta je u materiálu s polyamidovou nanovlákninou je o 8,23 % vyšší než elektrická pevnost nanokompozitu Obr. 1 Schéma přípravy komplexního nanokompo- zitu druhé generace