|
|
Study of Nanocomposites for Electrical Insulation
Klampár, Marián ; Mentlík, Václav (oponent) ; Váry,, Michal (oponent) ; Liedermann, Karel (vedoucí práce)
The dissertation thesis submitted deals with the study of dielectric properties of epoxy nanocomposites containing nanoparticles of inorganic oxides. These nanocomposites may have a promising technologic application for electric insulations in view of their higher resistance against partial discharges; yet information about their behavior in the course of ageing is not available. If at least a partial mass replacement of the currently used epoxy insulation with nanocomposite-based insulations is due to occur, the knowledge of the changes of their dielectric properties in the course of their operation will become indispensable. Within the framework of this dissertation, ensembles of samples of epoxy resins without fillers and with Al2O3, WO3, TiO2 and SiO2 fillers in the form of nanopowders, in concentrations up to 12 wt %, have been prepared. These ensembles have been measured prior to ageing and exposed to long-time (up to 5000 hours) ageing at increased temperatures 200, 250 and 300 °C and in a few cases also at 330 and 360 °C. Samples were measured in the course of ageing roughly in a logarithmic time series after 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 1000, 2000 and 5000 hours. The measured quantities included complex permittivity , internal resistivity i and loss factor tan at temperatures ranging from -153 °C to +167 °C and in the frequency range 10-2 – 106 Hz. Changes in nanocomposites have been investigated using not just dielectric spectroscopy measurements, but other methods, too, namely Fourier-transformed infrared spectroscopy (FTIR), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC) and scanning electron microscopy (SEM). The experiments have proved that materials with different fillers respond to the same concentrations of various fillers in different ways. The addition of nanoparticles, without the addition of microparticles, at a relatively low concentration (max 12 wt %), was not sufficient for reaching fundamental changes in dielectric spectrum; only smaller changes of dielectric strength and shifts of relaxations and in relaxation maps have occurred. Out of more pronounced changes, increase of concentration of the SiO2 filler in the epoxy matrix brings about a decrease of electrical conductivity in the resulting nanocomposite. The TiO2 filler had a different impact. Different TiO2 concentrations make their marked appearance in the region between the relaxation and relaxation. The TiO2-filled nanocomposites do not exhibit the unambiguous dependence of electrical conductivity on nanofiller concentration. It can be concluded that the mere addition of nanoparticles, without the addition of established microparticles, does not change the dielectric spectrum substantially. Generally, a serious problem was the production of the nanocomposite with a uniform distribution of nanoparticles. The preparation of such a nanocomposite was not trivial and, in industrial applications, this issue will require a specific focus, so as to avoid the formation of undesirable aggregates. Within the framework of this research, a methodology for the production of an epoxy nanocomposite has been developed with as high as possible uniformity of nanoparticle distribution.
|
|
|
Nejistoty měření v diagnostice izolačních materiálů
Kamenická, Zuzana ; Rozsívalová, Zdenka (oponent) ; Frk, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá měřením kapacity a ztrátového činitele kondenzátoru s dielektrikem ve frekvenční oblasti od 20 Hz do 30 MHz. Změřena jsou kapalná a tuhá dielektrika po jednom vzorku na třech LCR metrech firmy Agilent a příslušných elektrodových systémech od stejného výrobce. Z daných hodnot jsou vypočítány složky komplexní permitivity a složky nejistoty přímo a nepřímo měřených veličin. V rámci vyhodnocení je sledován vliv nastavení parametrů (frekvence, napětí, doba integrace a tloušťka vzorku) jednotlivých přístrojů na hodnotu nejistot složek komplexní permitivity.
|
|
| |
|
|
Analýza vlastností kapalně krystalických materiálů
Bodeček, Martin ; Rozsívalová, Zdenka (oponent) ; Frk, Martin (vedoucí práce)
Diplomová práce zahrnuje úvod do problematiky materiálů se specifickými vlastnostmi nazvaných kapalné krystaly. Teoretická část práce uvádí základní rozdělení těchto látek, jejich mechanické, elektromagnetické a optické vlastnosti. Zajímavou kapitolou je popis vybraných aplikací zahrnující asi nejznámější použití kapalných krystalů - displeje s kapalnými krystaly neboli LCD. V tomto trendu pokračuje i experimentální část, kde jsou nejprve uvedeny parametry LCD, a poté samotná měření kapacitních charakteristik displeje s aktivní maticí. Hlavní pozornost v experimentu je však soustředěna na vyhodnocení frekvenčních závislostí složek komplexní permitivity vzhledem k rostoucí teplotě na předloženém vzorku kapalných krystalů.
|
|
|
Studium dielektrické relaxace v základních materiálech DPS a v izolacích kabelů
Ježík, Jan ; Brzobohatý, Jaromír (oponent) ; Běťák, Petr (vedoucí práce)
Tato práce studuje relaxační polarizace v některých dielektrických částech testeru UNISPOT S40 firmy UNITES Systems a.s. Relaxační polarizace v základních materiálech desek plošných spojů a v izolacích kabelů testeru jsou totiž příčinou nežádoucího zpomalení několika testovacích kroků. Relaxační vlastnosti vybraných základních materiálů DPS a vybraných kabelů jsou zkoumány metodou dielektrické relaxační spektroskopie ve frekvenční oblasti a metodou měření polarizačního respektive depolarizačního proudu.
|
|
| |
|
|
Synergické účinky kombinovaného stárnutí elektroizolačních materiálů
Novák, Lukáš ; Frk, Martin (oponent) ; Rozsívalová, Zdenka (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá sledováním vlivu kombinovaných účinků tepelného a elektrického stárnutí na elektrické vlastnosti izolačního materiálu NKN 0887. Při experimentu bylo namáháno pět sad vzorků izolačního materiálu napětím v rozmezí od 1,5 kV do 2,2 kV při teplotách 23 °C a 200 °C. Pomocí RLC metru Agilent s připojeným elektrodovým systémem pracujícím na principu deskového kondenzátoru byla přímo měřena kapacita a ztrátový činitel vzorku. Z těchto veličin byly dále vypočteny hodnoty relativní permitivita a ztrátového čísla. Pro snadné porovnání byly frekvenční závislosti relativní permitivity i ztrátového čísla pro různé doby stárnutí vyneseny do grafu. Dále byly z těchto veličin vytvořeny Coleho-Coleho diagramy a vypočteny koeficienty Havriliak-Negamiho funkce. Všechna data byla vzájemně porovnána a byl určen vliv jednotlivých kombinací stárnoucího napětí a teplot stárnutí na elektrické vlastnosti materiálu Isonom NKN.
|
|
|
Vliv parametrů vytvrzování na vlastnosti elektroizolačních laků
Paščinský, Jiří ; Frk, Martin (oponent) ; Rozsívalová, Zdenka (vedoucí práce)
Předkládaná práce se zabývá vlastnostmi elektroizolačního laku tvrditelného ultrafialovým zářením a teplotou. V rámci teoretické části byl zpracován přehled elektroizolačních laků používaných v elektrotechnice. Byly popsány chemické změny probíhající v této skupině materiálů při procesu vytvrzování. Důkladně byla prostudována také metoda dielektrické relaxační spektroskopie, konkrétně se zaměřením na matematický a fyzikální popis polarizačních a vodivostních mechanismů, probíhajících ve struktuře daného materiálu. V experimentální části bylo navrhnuto a realizováno pracoviště pro vytvrzování a dlouhodobou expozici lakových vzorků při současném působení různých klimatických činitelů. Na třech sadách experimentálních vzorků, připravených odlišnými metodickými postupy, byly sledovány vybrané elektrické a mechanické vlastnosti. Získané výsledky byly následně matematicky vyhodnoceny a fyzikálně interpretovány z pohledu metodického postupu vytvrzení a rozdílné teploty měření.
|
|
| |
|
|
Analýza degradačních mechanismů oligobutadiénů
Baťa, David ; Rozsívalová, Zdenka (oponent) ; Frk, Martin (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem vlastností kapalných oligobutadiénů ve střídavém elektrickém poli metodou dielektrické relaxační spektroskopie. Je prostudována současná problematika v oblasti diagnostiky polymerních a oligomerních materiálů v průběhu působení nejrůznějších degradačních činitelů a také možnosti zmírnění a potlačení těchto účinků. Stávající zařízení je modifikováno pro možnost sledování polymerních materiálů při působení nejrůznějších degradačních a provozních činitelů. Experimentálně jsou prošetřeny účinky klimatických činitelů, zejména UV záření a teploty na průběhy frekvenčních závislostí složek komplexní permitivity s ohledem na různé složení a délku polymerního řetězce.
|
host ::
RSS.