مروری بر اثر نانوذرات بر روی بهبود خواص مکانیکی و دی الکتریک پلی وینیل کلراید ، نانودی الکتریک پلیمری، در عایق های سیم و کابل

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان

1 عضو هیات علمی/ دانشگاه ارومیه

2 مدیر عامل واحد صنعتی شرکت آذر سیم مرند، شهرک صنعتی مرند ،مرند ، ایران

10.22034/ijche.2023.364572.1243

چکیده

پی وی سی به دلیل مقاومت در برابر شعله و مواد شیمیایی به طور گسترده ای به عنوان مواد عایق الکتریکی سیم ها و پوشش بیرونی کابل ها مورد استفاده قرار می گیرد. در طول کارکرد عادی، کابل های برق زیرزمینی تحت فشارهای مختلفی نظیر قرار گرفتن در معرض گرما، رطوبت و تنش مکانیکی قرار می گیرند که منجر به تغییر خواص و خرابی عایق در طول زمان می شود. مواد نانو دی الکتریک پلیمری به نانوکامپوزیت های پلیمری که دارای کسرهای وزنی متعددی از ذرات معدنی با ابعاد نانومتری هستند اطلاق می شود .پراکندگی این نانوذرات ریز با مواد پلیمری منجر به بهبودهای قابل توجهی در خواص دی الکتریک و حرارتی شده است که به نوبه خود نانوکامپوزیت های پلیمری را به محبوب ترین اصطلاح در جامعه دی الکتریک تبدیل کرده است. برای بهینه‌سازی این ویژگی‌های جدید، پراکندگی نانوذرات در ماتریس‌های پلیمری باید افزایش یابد و این می‌تواند با عامل‌دار کردن شیمیایی سطوح نانوذرات با استفاده از سیلان‌ها یا پلی الکل به عنوان عوامل جفت‌کننده به دست آید. این عامل‌ دار کردن منجر به تغییر شیمی نانوذرات برای سازگاری با پلیمرها و کاهش تجمع آنها در ماتریس پلیمری می‌شود. در مطالعه حاضر نتایج مطالعات محققان بر اثر وارد کردن نانوذرات اکسید فلزات بر روی خواص دی الکتریک نظیر گذردهی نسبی الکتریکی، تلفات دی الکتریک و خواص مکانیکی نظیر استحکام کششی و مدول الاستیسیتی پی وی سی مورد استفاده در عایق سیم ها و کابل ها بررسی شده و برخی نتایج مهم آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A review of the effect of nanoparticles on the improvement of mechanical and dielectric properties of polyvinyl chloride, nanodielectric polymer, in wire and cable insulation

نویسندگان [English]

  • Maryam Yaldagard 1
  • javad Yaldagard 2
1 faculty member/Urmia university
2 Managing Director of Azar Sim Marand, Marand Industrial Park, Marand, Iran
چکیده [English]

Due to its resistance to flame and chemicals, PVC has been widely used as an electrical insulation material for wires and outer sheathing of cables. During normal operation, underground power cables are subjected to various stresses such as exposure to heat, humidity, and mechanical stress, which lead to changes in insulation properties and deterioration over time. Polymer nanodielectric materials refer to polymer nanocomposites that have several weight fractions of inorganic particles with nanometer dimensions. Dispersing these tiny nanoparticles with polymeric materials resulted in significant improvements in both dielectric and thermal properties, which in turn makes polymer nanocomposites the most popular term in the dielectric community. To optimize these novel properties, the dispersion of nanoparticles within polymeric matrices should be enhanced, and this can be achieved by chemical functionalization of nanoparticles surfaces using silanes or polyalcohol as coupling agents. This functionalization will result in changing the chemistry of nanoparticles to be compatible with that of polymers, and to reduce their agglomeration within polymer matrix. In the present study, the results of the researchers' studies on the dielectric properties such as relative electrical permeability, dielectric loss and mechanical properties such as tensile strength and modulus of elasticity of PVC used in insulation of wires and cables due to the introduction of metal oxide nanoparticles and some of their important results have been discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • nanoparticles
  • polyvinyl chloride
  • PVC
  • nanodielectric polymer
  • insulator
  • wires and cables