Χαρακτηρισμός σύνθετων διηλεκτρικών υλικών. Πρόσμιξη πορώδους τριοξειδίου του αλουμινίου και εποξειδικής ρητίνης

Abstract

Στην διπλωματική αυτή μελετήθηκε η διηλεκτρική συμπεριφορά του σύνθετου υλικού, που κατασκευάστηκε με την προσθήκη πορώδους κονίας Al2O3, σε μήτρα εποξειδικής ρητίνης. Στόχος μας ήταν να εξετάσουμε την επίδραση της αφύγρανσης της πορώδους αλουμίνας με δύο διαφορετικούς τρόπους, στα διηλεκτρικά μεγέθη. Κατασκευαστήκαν δοκίμια τα οποία στη συνέχεια υποβλήθηκαν σε διηλεκτρικές μετρήσεις στις χαμηλές, βιομηχανικές συχνότητες (20 Hz- 1Mz). Από τις μετρήσεις προέκυψε για κάθε δοκίμιο η διηλεκτρική του σταθερά κ*, με το πραγματικό και φανταστικό της μέρος, και η εφαπτομένη απωλειών tanδ. Από τις παραπάνω μετρήσεις επιβεβαιώσαμε πως η προσθήκη 1% αλουμίνας οδηγεί την διηλεκτρική σταθερά να μειώνεται. Επίσης είδαμε το πώς η μείωση της υγρασίας που είχε εγκλωβιστεί στο πορώδες υλικό οδήγησε σε μεταβολή της διηλεκτρικής σταθεράς. Επίσης παρατηρήσαμε κάποια μικρή διαφορά μεταξύ των δύο διαφορετικών μεθόδων αφύγρανσης καθώς και κάποιους επιπλέον, σημαντικούς παράγον τες που επηρέαζαν τη διηλεκτρική συμπεριφορά των δοκιμίων.

Through this thesis, we studied the dielectric behavior of a composite material we manufactured, with the addition of porous aluminium oxide powder, Al2O3 , in an epoxy resin matrix. Our goal was to investigate th e effect on the dielectric behavior, of dehumidification or the porous aluminium, before we add it to the resin, with two different ways. We manufactured samples, that were later submitted for the appropriate measurements in low, industrial frequencies (20Hz-1Mz). From the measurements of each specimen we conluded it’s dielectric constant κ*, και it’s loss tangent, tanδ. From the measurements, it was concluded that the addition of 1% of aluminium leads to a decrease of the dielectric constant. Moreover we noticed how the decrease of humidity that had been trapped in the porous material lead to the differentiation of the dielectric constant. Furthermore we noticed a slight variation among the two methods of dehumidification, and some additional, important factors that affected the behavior of the samples.