• 전기학회논문지
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• 제67권9호
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• pp.1189-1196
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• 2018

7 type composites (40, 45, 50, 55, 60, 65, and 70 wt.%)were prepared for the environmentally friendly GIS Spacer. Five kinds of samples were prepared for optimization of the filler content ratio (MS: MA = 1: 9, 3: 7, 5: 5, 7: 3, 9: 1) of epoxy / microsilica and microalumina. As a result of evaluation of the partial discharge resistance characteristic, surface erosion is generally slowed down as the fill amount of micro silica is increased. Also, partial discharge resistance characteristics for the development of insulating materials with optimal mixing ratios of heterologous showed a higher partial resistance of discharge and a decrease in erosion, as the filler content ratio of micro silica was larger. In the future, various researches such as electrical, mechanical, and thermal studies will be needed to develop insulating materials that can commercialize power devices in environmentally friendly insulating gas.

• Composites Research
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• 제33권5호
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• pp.268-274
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• 2020

이 연구에서는 에폭시 수지에 나노 실리카 입자의 농도가 열화 거동에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 약 12 nm 크기의 실리카 입자를 에폭시 수지에 세가지 무게비로 섞은 나노 복합소재를 제작하여 열중량분석(Thermogravimetric Analysis, TGA)을 이용하여 여섯 가지의 서로 다른 승온률 하에서 열화거동 변화를 분석하였다. 등변환법(Isoconversional Method)에 기초한 Friedman, Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger 그리고 DAEM(Distributed Activation Energy Method) 방식으로 활성화에너지를 정량적으로 계산하였다. 계산 결과에 의하면 순수 에폭시와 비교했을 때, 실리카 입자가 함유될 경우 활성화에너지가 상승한다는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 10%와 18%의 활성화에너지 값이 유사함에 따라 반드시 함유랑에 비례하지는 않는 것으로 나타났다. 또한 각 방법에 의한 계산방식을 분석하여 그 결과를 비교하였다.

• Composites Research
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• 제24권6호
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• pp.18-24
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• 2011

대기압 화염 플라즈마(APFP) 및 에폭시 실란(ES) 표면처리 한 실리카($V_f=40%$) 강화 고무복합재료의 기계적 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 고무복합재료의 인장강도는 평균 입자경이 감소할수록 크게 증가하였고, 평균 입자경 $2.2{\mu}m$일때, 기지(2.52MPa)에 비해 1.4배 증가하였다. 또한 APFP 및 EP의 처리로 인장강도가 각각 8.8~13.3%, 9.9~12.5% 향상되었다. 평균 입자경이 $26.6{\mu}m$일 때, 고무복합재료의 인장탄성율은 기지(0.88MPa)에 비해 2배 증가하였고, APFP 및 EP의 처리로 인장 탄성율이 각각 15.6~22.8%, 21.1~25.8% 증가되었다. 기존의 실란 커플링제 처리방법은 유기용제의 사용 등의 몇 가지 단점을 가지고 있지만, APFP 처리법은 기계적 특성을 향상시키는데 빠르고, 경제적이며 친환경적인 방법이라 판단된다.

• 공업화학
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• 제22권1호
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• pp.104-108
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• 2011

소형 반도체 접착에 쓰이는 비전도성 고분자 접착제에서 발생하는 문제점으로는 접착소재와 칩 또는 기판 간의 열팽창계수 차이에 의한 박리, 크래킹 및 접착력 부족 등이 있다. 이러한 결점의 보완을 위하여 실리카, 나노클레이 등의 무기입자를 첨가한 고분자 복합소재를 통해 접착제의 열팽창계수를 낮추거나, 접착소재에 유연성 첨가제를 첨가하는 방법 등이 사용되고 있다. 본 연구에서는 양 말단에 아민기를 가지는 아미노 변성 실록산(AMS)을 유연제로 활용하기 위한 실험으로서, 다른 당량을 갖는 두 종류의 AMS의 함량을 1, 3, 5, 7, 9, 10 phr로 변화시켜 AMS/에폭시 복합체를 제조하였다. 그 결과, 당량이 작은 AMS인 KF-8010과 에폭시 복합체의 유리전이 온도는 148에서 $122^{\circ}C$까지, 당량이 큰 AMS인 X-22-161A와 에폭시의 복합체의 유리전이 온도는 148에서 $121^{\circ}C$까지 감소하여 AMS의 당량 변화에 대한 영향이 크지 않음을 확인하였다. KF-8010/에폭시 복합체의 모듈러스는 2648에서 2143 MPa까지 X-22-161A/에폭시 복합체는 2648에서 2015 MPa까지 감소하여 큰 당량의 AMS를 첨가한 에폭시 복합체가 적은당량의 AMS를 첨가한 에폭시 복합체보다 더 큰 폭의 모듈러스 감소율을 확인하였다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 1995년도 추계학술대회 논문집
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• pp.171-174
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• 1995

Space charge formation in epoxy loaded with silica and calcium carbonate has been studied. The epoxy itself showed almost no charge at up to 40 kV/mm. The addition of fillers such as SiO$_2$and CaCO$_3$resulted in homocharge formation, which was attributed to the interfacial trapping of injected charge at epoxy/filler interfaces. The amount of charge showed a maximum at 20-40 parts per hundred resin above which the charge decreased gradually. This was tentatively attributed to the enhanced interconection of charge transport path by an increased filler content

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2010년도 하계학술대회 논문집
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• pp.99-99
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• 2010

Polymer nanocomposite has been attracting much attention as a new insulation material, since homogeneous dispersion of nm-sized inorganic fillers can improve various properties significantly. In this paper, various kinds of epoxy based nanocomposites were made and AC breakdown strength of Nano-TiO2 and micro-silica filler mixture of epoxy based composites were studied by sphere to sphere electrode. Moreover, nano- and micro-filler combinations were adopted as an approach toward practical application of nanocomposite insulation materials. Nano-TiO2 particle size is about 10nm and composites ratio was resin (100) : hardener (82) : accelerator (1.5). AC breakdown test was performed at room temperature (25 [$^{\circ}C$], 80 [$^{\circ}C$] and 100 [$^{\circ}C$] in the vicinity of Tg (90[$^{\circ}C$]). And thermal conductivity were measured by ASTM-D5470.

• Transactions on Electrical and Electronic Materials
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• 제13권5호
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• pp.252-255
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• 2012

In order to characterize insulation properties of epoxy/micro-silica/nano-silicate composite (EMNC), long-term and short-term AC treeing tests were carried out undr non-uniform electric field generated between needle-plate electrodes. In a long-term test, a 10 kV (60 Hz) electrical field was applied to the specimen positioned between the electrodes with a distance of 2.7 mm in an insulating oil bath at $30^{\circ}C$, and a typical branch type electrical tree was observed in the neat epoxy resin and breakdown took place at 1,042 min after applying the 10 kVelectrical field. Meanwhile, the spherical tree with the tree length of $237{\mu}m$ was seen in EMNC-65-0.3 at 52,380 min (36.4 day) and then the test was stopped because the tree propagation rate was too low. In the short-term test, an electrial field was applied to a 3.5 mm-thick specimen at an increasing voltage rate of 0.5 kV/s until breakdown in insulating oil bath at $30^{\circ}C$ and $130^{\circ}C$, and the data was estimated by Weibull statistical analysis. The electrical insulation breakdown strength for neat epoxy resin was 1,763 kV/mm at $30^{\circ}C$, while that for EMNC-65-0.3 was 2,604 kV/mm, which was a modified value of 47%. As was expected, the breakdown strength decreased at higher test temperatures.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권12호
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• pp.1037-1046
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• 2016

본 연구에서는 기계적 물성을 개선함과 동시에 전기 절연성을 부여하기 위해 에폭시 수지에 탄소나노튜브와 실리카 입자를 혼입하여 하이브리드 복합재료를 제작하였다. 두 충전제의 함량을 변화시켜 제작한 시편으로 인장강도, 영률, 동적기계분석 그리고 전기 비저항을 측정하였으며, 이를 통해 기계적, 전기적 물성을 고찰하였다. 또한 하이브리드 복합재료 시편의 기계적 물성을 평가하고자 영률을 측정한 결과와 미시역학 모델을 이용해 계산한 결과를 비교하였다. 탄소나노튜브 함량 0.6 wt%와 실리카 함량 50 wt%를 첨가하여 제작한 하이브리드 복합재료 시편에서 인장강도 및 영률은 에폭시 복합재료 시편 대비 각각 약 11 %와 35 %의 증가를 보여 가장 높은 기계적 물성을 나타내었다. 에폭시 수지에 전도성 충전제인 탄소나노튜브를 분산시키면 전기 전도성이 향상되었으며, 여기에 절연성 충전제인 실리카를 추가로 혼입한 하이브리드 복합재료 시편에서는 개선된 기계적 물성과 더불어 전기 절연성을 증대시킬 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제39권2호
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• pp.129-135
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• 2015

본 연구는 마이크로미터 크기의 실리카 입자로 강화된 에폭시 복합재료 시편의 실리카 함량에 따른 열안정성을 기계적 물성인 영률 측정과 열적 물성인 열팽창계수 측정을 통해 평가하였다. 실험한 범위인 에폭시 중량 대비 실리카 함량 70 wt% 시편까지 실리카 함량에 따라 열팽창계수는 지속적으로 감소하여 약 25%까지 감소하여 열안정성이 개선되었으며, 영률 역시 점진적으로 증가하여 약 51%까지 증가하였다. 또한, 기존 연구에서 제시된 몇 가지 경험식 모델을 통한 해석결과를 실험결과와 비교하였는데, 열팽창계수 측정결과는 체적탄성계수와 전단탄성계수를 고려한 Kerner 모델의 결과와 잘 맞았으며, 영률 결과는 마이크로 크기 충전제에 대한 수치모델인 Mori-Tanaka 모델과 잘 부합하였다. 이를 통해 복합재료의 열팽창 및 영률 예측을 위한 모델에서는 체적분률 외에 충전제 함유량에 따른 추가적인 물성 변화를 고려해야 함을 알 수 있었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2007년도 하계학술대회 논문집 Vol.8
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• pp.509-510
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• 2007

The Breakdown properties of epoxy composites are used for transformers and sensor, which has been studied. As a result, From the measurements of breakdown voltage, the more hardener is increased the stronger breakdown strength at low temperature because the ester of hardener is increased. Breakdown strength at the high temperature is decreased because the temperature at $110^{\circ}C$ is near at $T_g$. When the filler is added, between epoxy and silica is formed interface. Therefore the charge is accumulated in it, and the electric field is concentrated, and breakdown strength is decreased than non-filled specimens. In the case of specimens, the treated with silane, the breakdown strength becomes much higher since this is suggested that silane coupling agent has been improved chemical bonding in the interfaces and has been relaxed the electric filed concentration.