Beitrag in einem Tagungsband
Silicon-Gele mit feldsteuernden Eigenschaften



Details zur Publikation
Autor(inn)en:
Austermühl, A.; Claudi, A.
Herausgeber:
RCC Polymertechnik GmbH
Verlagsort / Veröffentlichungsort:
Falkensee
Publikationsjahr:
2015
Seitenbereich:
107-112
Buchtitel:
RCC Tagungsbericht 2015

Zusammenfassung, Abstract
Silikongele werden in vielen Bereichen der Telekomunikation, Elektronik und bei der Kraftfahrzeugherstellung bereits eingesetzt. Sie kombinieren die Vorteile der elektrischen und chemischen Eigenschaften von Silikonen mit den mechanischen Eigenschaften von Gel. Aus hochspannungstechnischer Sicht zeichnet sich das Material durch seine Weichheit, welche eine Anpassung an komplexe Geometrien ermöglicht, und seine hohe Klebrigkeit aus. Durch das Einbringen mikroskalierter Additive können die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Silicon-Gelen in einem weiten Bereich dem gewünschten Anforderungsprofil angepasst werden. Mit der gezielten, lokalen Beeinflussung der Leitfähigkeit werden feldsteuernde Eigenschaften erreicht. Ist die Leitfähigkeit zudem nichtlinear eröffnen sich weitere Möglichkeiten, z. B. die Verhinderung von Feldstärkeüberhöhungen an geometrischen Inhomogenitäten oder Fehlstellen. Der Beitrag zeigt die Wirkungsweise einer Feldsteuerung, welche im Volumen das elektrische Feld steuert und an Inhomogenitäten des Leitermaterials eine Feldstärkeüberhöhung reduziert. Dieses soll durch eine Änderung der resistiven Materialeigenschaften im Materialvolumen stattfinden. Des Weiteren soll gezeigt werden ob die elektrischen Eigenschaften zweier, in ihrer Geometrie völlig unterschiedlichen, Additive sich auf Silikongele übertragen lassen. Hierfür wurden das Strom-Spannungsverhalten sowie die Permittivität der untersuchten Compounds verglichen. Zudem wurden die mechanischen Eigenschaften wie Materialhärte und Klebrigkeit anhand von Textur-Profil-Analysen gemessen und dargestellt. Als Additive wurden zum einen metalloxidbeschichtete Glimmerplättchen verwendet, welche sich durch eine sehr flache Geometrie auszeichnen und mit Zinnoxid beschichtet sind, und zum anderen Mikrovaristorpulver. Dieses ist ein Sintermetall, welches aus sphärischen Kugeln besteht und Zink als Metalloxid verwendet. Die Ergebnisse zeigen, dass die elektrischen Eigenschaften der Additive sich auf die Polymermatrix übertragen lassen. Hierbei wird deutlich, dass beispielsweise die Partikelgeometrie hinsichtlich der Verarbeitung einen relativ großen Einfluss auf das resultierende Compound besitzt. Die mechanischen Eigenschaften wie Adhäsionsfähigkeit und Materialhärte der untersuchten Materialen entsprechen den Werten anderer gefüllter Gele und die positiven Eigenschaften des Gels werden weitestgehend beibehalten.


Autor(inn)en / Herausgeber(innen)

Zuletzt aktualisiert 2019-25-07 um 12:15