تخریب سطحی استایرن اکریلونیتریل تخلیه کورونا
تخریب سطحی استایرن اکریلونیتریل تخلیه کورونا – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه نساجی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات
قیمت
قیمت این مقاله: 38000 تومان (ایران ترجمه - Irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
شماره | ۶۷ |
کد مقاله | TXT67 |
مترجم | گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی | تخریب سطحی استایرن اکریلونیتریل قرار گرفته در معرض تخلیه کورونا |
نام انگلیسی | Surface degradation of styrene acrylonitrile exposed to corona discharge |
تعداد صفحه به فارسی | ۲۲ |
تعداد صفحه به انگلیسی | ۱۲ |
کلمات کلیدی به فارسی | تخلیه کورونا- گروههای هیدرکسیل- استایرن اکریلونیتریل- تخریب سطحی- مقاومت سطحی |
کلمات کلیدی به انگلیسی | corona discharge- hydroxyl groups- styrene acrylonitrile- surface degradation- surface resistance |
مرجع به فارسی | دپارتمان مهندسی برق- دانشگاه ام ماممری- الجزایر |
مرجع به انگلیسی | Department of Electrical Engineering- University- Algeria |
کشور |
تخریب سطحی استایرن اکریلونیتریل قرار گرفته در معرض تخلیه کورونا
چکیده
در این مطالعه، یک بررسی تجربی در زمینه تخریب استایرن اکریلونیتریل (SAN) که در معرض تخلیه کورونا تحت شرایط مطلوب قرار گرفته است، مورد نقد و بررسی قرار میگیرد. نمونههای SAN تحت شرایط تنش که به وسیله دو الکترود صفحهای موازی ایجاد شده بود قرار گرفتند. تغییرات فیزیوشیمی سطحی با استفاده از میکروسکوپ اسکن الکترونی (SAN)، آنالیزهای پراکنش انرژی اشعه x ، اسپکتروسکوپی مادون قرمز، تبدیل فوریه و اندازهگیری مقاومت سطحی مورد مطالعه قرار گرفتند. نتایج بدست آمده نشان دهنده صدمه قابل ملاحظه بر روی سطح نمونهها است که به دلیل تخلیه کورونا حاصل شده بود. تخریب سطح در میکروگرافها نمایان شده و تغییر رنگ در سطح سائیده شده قابل مشاهده بود.
مقاومت سطحی به شدت در طول یک ساعت اول قرار گیری در معرض تخلیه کورونا افت پیدا کرده، سپس بصورت مجانبی به مقدار اشباع نزدیک شد. بر این اساس، مشاهده گردید که گروههای هیدروکسیل آبدوست (O-H) و کربونیل (C=O) بر روی سطح نمونههای سائیده شده شکل میگیرند. رطوبت جذب شده به وسیله گروههای (O-H) آبدوست نقش مهمی را در کاهش مقاومت سطحی بازی میکنند، بگونهای که تحت شرایط خشک، پس از دور شدن از تخلیه کورونا، مقاومت سطحی افزایش یافت و به مقدار اصلی خود بازگشت نمود.
کلمات کلیدی: تخلیه کورونا، گروههای هیدرکسیل، استایرن اکریلونیتریل، تخریب سطحی، مقاومت سطحی
تخریب سطحی استایرن اکریلونیتریل تخلیه کورونا
۱- مقدمه
پلیمرهای عایق یا نارسانا بخاطر استحکام الکتریکی بالا، اتلاف دیالکتریک اندک، وزن کم، زیبایی، آبگریزی و خواص مکانیکی خوب آنها به مقدار بسیار زیادی در تجهیزات الکتریکی استفاده میشوند. به هر حال، آنها مقاومت کمتری نسبت به مواد سرامیکی در مقابل عکسالعملهای شیمیایی و فیزیکی دارند. تنشهای الکتریکی غیر قابل انتظار و ناخواسته در طی دوران بکارگیری ادوات میتوانند به خراب شدن خواص سطحی پلیمرها بیانجامد.
هدف این مقاله درک بهتر مکانیزم تخریب و سایش استایرن اکریلونیتریل (SAN) در مقابل تخلیه کورونا ارائه دهد. SAN کوپلیمری است که از استایرن و اکریلونیتریل ساخته شده و در صنایع الکتریکی بکار برده میشود.
مونومرهای استایرن و اکریلونیتریل جهت دستیابی به کوپلیمر آمورف (بیشکل، غیر کریستالی) پلیمریزه میشوند. ترکیب این مونومرها، تولید متنوع کوپلیمرهای SAN با یک رنج یا محدوده وسیع از خواص الکتریکی، شیمیایی و مکانیکی را امکانپذیر میسازد. کوپلیمر SAN بکار برده شده در این مطالعه از ترکیب ۷۰% استایرن و ۳۰% اکریلونیتریل حاصل شده است. مواد SAN خواص الکتریکی جالبی را تامین نموده (kV/mm34 = استحکام دیالکتریک؛ ۰۰۵/۰ = فاکتور اتلاف؛ ۳ = قابلیت دیالکتریک؛ ۱۶۱۶ Ω/cm = مقاومت حجمی) و ضریب انبساط حرارتی پایینی را فراهم میکنند. اینها دلایلی است که چرا این ماده بعنوان عایق در هستههای سیمپیچی شده آمورف برای سیستمهای قدرت پالس دارای ولتاژ بالا مورد استفاده قرار میگیرد.
تخریب سطحی استایرن اکریلونیتریل تخلیه کورونا
۲- تجربیات
شرایط آزمایش شامل شکاف یا فاصله هوایی صفحه – به – صفحه میباشد که بوسیله الکترودهای دو صفحهای مسی بوجود آمده است. الکترودها از لبههای گرد شدهای و قطری به اندازه mm 50 برخوردار بودند.
مقاومت سطحی با بکار بردن سیستم الکترومتر کنترل-کامپیوتری (Keithley مدل ۶۵۱۷) اندازهگیری شد. سلول اندازهگیری Keithley شامل الکترودهای مرکزی دیسک مانند (mm 8/50 = قطر) و الکترودهای گارد رینگ مانند (mm 57 = قطر داخلی) بودند. الکترودهای آزمایش با قطر mm 50 انتخاب شدند، بگونهای که بخشهای تخریب شده نمونهها منطبق با ناحیهای بین مرکز و لبه التکرودهای سلول اندازهگیری مقاومت سطحی میباشد.
تخریب سطحی استایرن اکریلونیتریل تخلیه کورونا
۳- نتایج و مباحث
۳- مشاهدات عینی
در این موقعیت، یک کورونای سطحی، که بعنوان تخلیه کورونایی تعریف میشود که بر روی سطح نمونههای عایق رخ میدهد، مشاهده گردید. تخریب SAN در ابتدا بصورت بصری ارزیابی شد. برخی از تخریبها بوسیله چشم بر روی سطح نمونهها قابل رویت بودند. تخریب نمونه بر روی سطح نزدیک لبه الکترودهای ولتاژ بالا مشاهده میشود، در حالیکه فقط تخریب کمی در مرکز مشاهده میشود. این امر به دلیل اثر لبه میباشد. صدمه سطحی به شکل نمونههای حلقه مانند سفید رنگی قابل مشاهده بود (شکل۱).
۳- مقاومت سطحی
اندازهگیریهای مقاومت سطحی بر روی نمونهها در با توجه به زمانهای فرسایش متفاوت انجام گرفت. شکل ۲ اختلاف مقاومت سطحی را بعنوان تابعی از زمان در معرض قرار گیری تخلیه کورونا را نشان میدهد. پس از ۴ ساعت در شرایط تخلیه کورونا، مقاومت سطحی ناحیه در معرض تخلیه کورونا به حدود ۱۰۸ Ω کاهش مییابد، در حالی که مقاومت سطحی اولیه (دست نخورده) حدود Ω۱۰۱۲ بود. مقاومت نمونههایی که در برابر سایش قرار گرفتند، در حین مراحل اولیه دچار تخریب زیادی شدند که در نهایت میزان تخریب به یک مقدار مجانب نزدیک شد. این رفتار اشباع شدگی همچنین به وسیله C.Hudson و همکاران نیز مشاهده شده بود.
۳- آنالیز SEM و EDX
توپوگرافی سطحی با بکار بردن میکروسکوپ اسکن الکترونی محیطی ((ESEM) بدست آمد. یک میکروسکوپ فیلیپس XL 30 با ولتاژ متناوب kV 20ـ۵ بکار گرفته شد. تخمین زده شد که ولتاژ kV 20 با تقریب زیادی در ارتباط با عمق نفوذ mm10ـ۱ پرتو الکترونی است. نسبت ترکیبی المانهای تشکیل دهنده سطح به وسیله EDX بعد از اینکه نمونهها در معرض تخلیه کورونا قرار گرفتند مورد بررسی قرار گرفت. شکل ۴ میکروگرافهای SEM، برای نمونههای فرسایشی و غیرفرسایشی با بزرگنمایی *۶۰۰ و *۱۵۰۰، را نشان میدهد.
۳- آنالیز FTIR
اسپکترومتری FTIR به طور رایج در تشخیص بریدگی با ترکیب مجدد پیوندهای شیمیایی استفاده میشود. پیوندهای جذب FTIR در تناسب با غلظت پیوندهای متناظر بوده و تغییر پیک FTIR را میتوان بعنوان اندازه شاخص سایش (پیر شدگی) بکار گرفت.
برای درک تخریب سطحی نمونههای SAN ، فیلمهای ساخته شدهای که در بخش (۲) شرح داده شدند با استفاده از اسپکترو فتومتر FTIR 8400 شیمادزو (Shimadzu)، پس از قرارگیری در معرض تخلیه کورونا، مورد آنالیز قرار گرفتند.
تخریب سطحی استایرن اکریلونیتریل تخلیه کورونا
۴- نتیجهگیری
در این مقاله، نمونههای SAN در معرض تخلیه کورونا در بین دوالکترود موازی صفحهای قرار گرفتند و تغییرات فیزیکی و شیمیایی سطحی با استفاده از SAN محیطی، EDX ، اسپکتروسکوپی IR آزمایش شدند و با اندازهگیریهای مقاومت سطحی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند.
نتایج ذیلا بصورت خلاصه مشخص شدهاند:
نشانههای بصری تخریب به شکل یک الگوی حلقوی مانند و سفید بر روی سطح نمونهها مشاهده شد و میکروگرافهای SAN صدمات حادث شده بواسطه تخلیه کورونا را نشان داد.
…
نمادها
AC : جریان متناوب
EDX : انرژی پراکنده اشعه ایکس
ESEM : میکروسکوپ اسکن الکترونی محیطی
FTIR : مادون قرمز تبدیل فوریه
SAN : استایرن آکریلونیتریل
SEM : میکروسکوپ اسکن الکترونی