Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Zastosowanie nanodomieszek w materiałach izolacyjnych

Dąda Anna, Błaut Paweł

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 1

185--189

PL

Nieustannie rosnące zapotrzebowanie na energię elektryczną o wysokiej jakości wymaga zwiększenia niezawodności jej przesyłu i dystrybucji, co skutkuje koniecznością poprawy właściwości materiałów izolacyjnych. Obecnie na całym świecie prowadzone są prace badawcze mające na celu uzyskanie nowych, materiałów izolacyjnych o lepszych parametrach, wśród których wymienia się nanokompozyty. Artykuł przedstawia przegląd dotychczasowych osiągnieć w zakresie nanodielektryków oraz aktualnych problemów zastosowania nanodomieszek/ nanowypełniaczy w materiałach izolacyjnych. Opisano właściwości materiałów izolacyjnych, w aspekcie m.in.: modyfikacji przenikalności elektrycznej, wpływu na rozkład ładunku przestrzennego, odporności na narażenia długotrwałe, zwiększenia wytrzymałości elektrycznej oraz optymalizacji interfazy polimer-nanowypełniacz.

EN

The ever-growing demand for high-quality electricity requires increasing the reliability of its transmission and distribution, which results in the need to improve the properties of insulating materials. Currently, research is carried out all over the world to obtain new, insulation materials with better parameters, including nanocomposites. The article presents an overview of the current achievements in the field of nanodielectrics and the current problems of using nanoparticles / nanofillers in insulation materials. The properties of insulating materials were described in terms of, among others: modification of permittivity, influence on the distribution of space charge, resistance to long-term stresses, increased electrical strength and optimization of the polymer-nanofiller interphase.

2

Otrzymywanie i własności nanokompozytów typu polimer-cząsteczka magnetyczna

Sówka E., Leonowicz M., Andrzejewski B.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 4

3-7

PL

Nanokompozyty wykazują unikalne własności dzięki nanometrycznym rozmiarom elementów struktury. Otrzymano materiały zawierające nanocząstki o własnościach ferromagnetycznych w osnowie polimerowej. Nanoeząstki magnetyczne wygenerowano w trakcie polimeryzacji akryloamidu w stałej fazie, metodą samorozprzestrzeniającego się frontu polimeryzacji czołowej. Otrzymane polimery poddawano pirolizie w dwóch różnych temperaturach: 600 i 800°C. Następował wówczas drugi etap, w którym polimer ulegał rozkładowi z wydzieleniem krystalitów metalicznego kobaltu. Badano również wpływ czasu wygrzewania na własności kompozytów. W celu scharakteryzowania i porównania struktury spreparowanych materiałów przeprowadzono rentgenowskie, mikroskopowe i magnetyczne badania wybranych układów. Stwierdzono obecność krystalitów kobaltu o wielkości od kilku do kilkudziesięciu nanometrów w zależności od temperatury pirolizy. Badania z zastosowaniem wysokorozdzielczego mikroskopu elektronowego potwierdziły i rozszerzyły posiadane informacje o mikrostrukturze materiałów. Ziarna proszku próbek pirolizowanych w temperaturach: 600 i 800°C miały rozmiary rzędu 50:250 mikrometrów, nieregularny kształt oraz pory o średnicach około 15 mikrometrów. Badania magnetyczne potwierdziły, że są to układy o własnościach ferromagnetycznych. Koercja na poziomie 0,01 T klasyfikowała kompozyty jako materiały magnetycznie miękkie.

EN

Nanocomposites show unique properties because of their nanosized structural elements (Figs 3-5). Ferromagnetic materials containing nanoparticles were prepared in polimeric matrix (Table 1). Magnetic nanoparticles were generated during acrylamide polymeryzation in solid phase. Obtained polymers were pyrolized at two different temperatures: 600 and 800°C. It was followed by second stage, when the polymer was decomposed yelding metallic cobalt crystallites. The influence of heating time on composites properties was tested. The structures of obtained materials were characterized by X-ray (Figs 1-3), microscopic (Figs 4-7) and magnetic method (Figs 8-10). The presence of cobalt crystallites of size a few to tenths nanometers depending of pyrolize temperature was detected. The studies with use of HRTEM confirmed the information about materials microstructures. The size of patricles after pyrolisys in temperatures 600 and 800°C was of 50+250 micrometers, irregural shape and pores diameter ca 15 micrometers. The ferromagnetic properties of the systems were confirmed by magnetic measurements. The coersive force on the level 0.01 T, clasified the composites as magnetic soft materials.

3

Nanokompozyty otrzymywane metodą wysokociśnieniowej infiltracji strefowej

Świderska-Środa A., Gierlotka S., Grzanka E., Kalisz G., Stelmakh S., Pałosz B.

Kompozyty

|

2005

|

R. 5, nr 3

16-20

PL

Wysokociśnieniowa infiltracja strefowa nanokrystalicznych proszków ceramicznych prowadzona jest w komórce toroidalnej pod ciśnieniem do 8 GPa i w temperaturze do 2000°C. Kluczowe znaczenie dla powodzenia procesu mają morfologia proszku matrycy oraz warunki infiltracji. W pracy testowano różne proszki ceramiczne, głównie SiC i diament. W przypadku proszków z cząstkami o wielkości do kilkunastu nanometrów infiltracja zachodziła tylko wtedy, gdy proszek miał strukturę fraktalną. Proszki infiltrowano metalami, półprzewodnikami, szkłami jonowymi, tworzywami sztucznymi. Mikrostruktura i właściwości nanokompozytów danej fazy wtórnej zależały od typu osnowy i warunków procesu. Udział objętościowy fazy wtórnej, dla danej fazy osnowy, zawierał się w przedziale 20:45% obj. w zależności od rodzaju materiału infiltrującego. W kompozytach otrzymanych w tych samych warunkach średnia wielkość krystalitów fazy wtórnej była mniejsza w proszkach o większej dyspersji. Wzrost ciśnienia i obniżenie temperatury procesu powodowały zmniejszenie średniej wielkości krystalitów fazy wtórnej oraz wzrost mikrotwardości HV02 kompozytów.

EN

The high-pressure zone infiltration of the nanocrystaline powders of SiC and diamond was used to obtain two-phase na-nocomposites. The processes were carried out in toroidal cell (Fig. 1) under pressure up to 8 GPa at temperature up to 2000°C. We used different type of powders; with crystalite size 5:60 nm and particle size from single to hundreds of nanometers (Fig. 2, Tab. 1). The experiments indicated that the powder morphology was the dominant factor for efficiency of the infiltration process. The porosity studies of the green bodies prepared (2 and 8 GPa, room temperature) from the investigated powders showed that: (i) in all samples open porosity was maintained, (ii) in the powder with fine particle size (in the range of several nanometers) fractal structure promoted infiltration (Tab. 1). We tested the infiltration method to obtain nanocomposites with metals, semiconductors, ionic glasses, and polymers. In the successful experiments we obtained the composites with a homogenous, two nano-phase microstructure (Fig. 3). The volume fraction, crystal size of the second phase and mechanical properties of the composites were dependent on the process conditions and powder granularity (Tab. 2, 3). The volume fraction of different second phases varied from 20+45% for the particular matrix. However, the volume fraction of the given second phase was constant for given matrix phase, independently of powder morphology and p-T conditions (Tab. 2). The crystal size of the second phase was smaller in the composites with finer matrix, obtained under higher pressure at lower temperature (Tab. 3). The same factors caused increase of the nanocomposites microhardness HV02 (Tab. 3).