Anisotropa egenskaper hos grafen nanokompositer för högspänningsisolering

Syfte och mål

Syfte: Förstå de anisotropa elektriska fältkvalitetsegenskaperna hos grafenkompositmaterial baserat på silikongummatris. mål: 1. Utveckla en mätmetod för att studera de anisotropa elektriska fältkvalitetsegenskaperna hos gummiarken; 2. Test och benchmark de anisotropa egenskaperna hos exfolierad grafit och termiskt reducerad grafenoxid i en silikongummimatris mot ett kommersiellt utnyttjat material (HTV och BaTiO3 komposit); 3. Analysera och förstå mätresultaten och materialegenskaperna genom finit-element-beräkningar.

Resultat och förväntade effekter

Resultaten av detta projekt hjälpte till att förstå de anisotropa och icke-linjära elektriska egenskaperna hos de två olika grafenoxid-silikongummikompositerna. Dessutom utvecklades elektriska testmetoder, instrumentering samt elektrodsystem för materialens anisotropa egenskaper. Dessa materialparametrar och testmetoder är grunden i utformningen av moderna apparater för högspänning. Design, utveckling och provning av nya typer av HVDC-genomföringar där grafenkompositer ingår som fältstyrande material är planerade.

Upplägg och genomförande

Den utvecklade mättekniken kan användas i karakteriseringar av olika materials anisotropa och icke-linjära egenskaper i elektriska fält, samt för identifiering av material. Metoden med grafen-gummikompositbearbetning tillsammans med de elektriska karaktäriseringsteknikerna kan kombineras i tillämpningen av materialens design och optimering. De finita elementmaterialmodellerna kan vidare användas i design och verifiering av stora högspännings komponenter.