[논문]나노 충진제에 따른 에폭시 나노 컴퍼지트의 절연파괴강도 특성

박태학; 백승학; 이동건; 박홍규; 정인범; 홍진웅

[국내논문] 나노 충진제에 따른 에폭시 나노 컴퍼지트의 절연파괴강도 특성
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박태학 (광운대학교) , 백승학 (광운대학교) , 이동건 (광운대학교) , 박홍규 (광운대학교) , 정인범 (광운대학교) , 홍진웅 (광운대학교)

In this paper, the test is performed on MgO, which is used as a filler in epoxy additives, respectively (0, 1.0, 3.0, 5.0, 7.0, 10 [wt%]) for HVDC(high voltage direct current) submarine cable insulating material to improve electrical properties of epoxy resin in high temperature. The breakdown strength due to increasing amount of filler increased to 5.0 [wt%] by the effects of the Coulomb blockade. However, it is confirmed that strength of dielectric breakdown decreased because the filler functioned as impurities and affected the breakdown when filler additive exceeded by 5.0 [wt%] or more. We have found that the highest dielectric breakdown strength of specimen added 5.0 wt% at $25^{\circ}C$, and is more increased approximately 13.7 [%] than virgin specimen.

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문제 정의

최근 나노 사이즈의 충진제를 첨가한 나노 목합재료의 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 개선된 전기적 특성 및 기계적 특성 등 많은 연구결과가 보고되고 있다. 그리하여 본 연구는 트리억제와 공간전하 발생억제의 기능을 가지고 있어 초고압 DC 송전 해저케이블의 충진제로 널리 사용되고 있는 나노 사이즈의 산화마그네슘(MgO)를 에폭시에 첨가하여 절연파괴 강도 § 측정 하였고 이들의 결과를 소개한다,

제안 방법

본 연구에서는 나노 사이즈인 산화 마그네슘(MgO)을 에폭시수지에 각근!(non, 1.0, 3.0, 5.0, 7.5 10 [wt%]) 첨가하여 절연파괴 강도를 축정 하였다. 측정 결과, 첨가량이 증가됨에 따라 절연파괴 강도는 증가 하였지만 첨가량이 5.

성능/효과

5 10 [wt%]) 첨가하여 절연파괴 강도를 축정 하였다. 측정 결과, 첨가량이 증가됨에 따라 절연파괴 강도는 증가 하였지만 첨가량이 5.0 [wt%]를 초과하면 절연파괴 강도가 감소됨을 확인 하였다. 이와 같은 결과는 에폭시수지 내에 고르게 분산된 나노 입자의 첨가량이 증가됨에 따라 입자 간 거리가 좁아져 쿨롱장벽 효과로 작용하여 절연파괴 강도는 상승하나 첨가량이 5.
0 [wt%] 초과 시 입자간의 응집으로 캐리어의 이동이 쉬워지기 때문에 절연파괴 강도는 감소하는 것으로 사료된다. 그리고 가장 우수한 특성이 나타난 5.0 [wt%]시료와 원시료의 절연파괴 강도롤 상온에서 비교해 보았을 때 5.0 [wt%]시료가 원시료 보다 약 13.7 [%] 증가됨을 확인하였고, 3.0 [wt%]시료와 비교시 약 5.7 [%] 증가됨을 확인 하였다. 모든 것을 종합 하여 보았을 패 5.
7 [%] 증가됨을 확인 하였다. 모든 것을 종합 하여 보았을 패 5.0 [wt%]시료의 절연파괴 강도가 가장 우수한 특성이 나타났지만 경제성을 고려해 보았을 해 3.0 [wt%]시료 또한 우수하다고 사료된다.

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