تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا – ایران ترجمه – Irantarjomeh
مقالات ترجمه شده آماده گروه نساجی
مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی
مقالات رایگان
قیمت
قیمت این مقاله: 20000 تومان (ایران ترجمه - irantarjomeh)
توضیح
بخش زیادی از این مقاله بصورت رایگان ذیلا قابل مطالعه می باشد.
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا
شماره |
67 |
کد مقاله |
TXT67 |
مترجم |
گروه مترجمین ایران ترجمه – irantarjomeh |
نام فارسی |
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل قرار گرفته در معرض تخلیه كورونا |
نام انگلیسی |
Surface degradation of styrene acrylonitrile exposed to corona discharge |
تعداد صفحه به فارسی |
22 |
تعداد صفحه به انگلیسی |
12 |
کلمات کلیدی به فارسی |
تخلیه كورونا- گروههای هیدركسیل- استایرن اكریلونیتریل- 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 |
سال |
2007 |
کشور |
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل قرار گرفته در معرض تخلیه كورونا
چكیده
در این مطالعه، یك بررسی تجربی در زمینه تخریب استایرن اكریلونیتریل (SAN) كه در معرض تخلیه كورونا تحت شرایط مطلوب قرار گرفته است، مورد نقد و بررسی قرار میگیرد. نمونههای SAN تحت شرایط تنش كه به وسیله دو الكترود صفحهای موازی ایجاد شده بود قرار گرفتند. تغییرات فیزیوشیمی سطحی با استفاده از میكروسكوپ اسكن الكترونی (SAN)، آنالیزهای پراكنش انرژی اشعه x ، اسپكتروسكوپی 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 كه به دلیل تخلیه كورونا حاصل شده بود. تخریب سطح در میكروگرافها نمایان شده و تغییر رنگ در سطح سائیده شده قابل مشاهده بود.
مقاومت سطحی به شدت در طول یك ساعت اول قرار گیری در معرض تخلیه كورونا افت پیدا كرده، سپس بصورت مجانبی به مقدار اشباع نزدیك شد. بر این اساس، مشاهده گردید كه گروههای هیدروكسیل آبدوست (O-H) و كربونیل (C=O) بر روی سطح نمونههای سائیده شده شكل میگیرند. رطوبت جذب شده به وسیله گروههای (O-H) آبدوست نقش مهمی را در كاهش مقاومت سطحی بازی میكنند، بگونهای كه تحت شرایط خشك، پس از دور شدن از تخلیه كورونا، مقاومت سطحی افزایش یافت و به مقدار اصلی خود بازگشت نمود.
كلمات كلیدی: تخلیه كورونا، گروههای هیدركسیل، استایرن اكریلونیتریل، تخریب سطحی، مقاومت سطحی
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا
1- مقدمه
پلیمرهای عایق یا نارسانا بخاطر استحكام الكتریكی بالا، اتلاف دیالكتریك اندك، وزن كم، زیبایی، آبگریزی و خواص مكانیكی خوب آنها به مقدار بسیار زیادی در تجهیزات الكتریكی استفاده میشوند. به هر حال، آنها مقاومت كمتری نسبت به مواد سرامیكی در مقابل عكسالعملهای شیمیایی و فیزیكی دارند. تنشهای الكتریكی غیر قابل انتظار و ناخواسته در طی دوران بكارگیری ادوات میتوانند به خراب شدن خواص سطحی پلیمرها بیانجامد.
هدف این مقاله درك بهتر مكانیزم تخریب و سایش استایرن اكریلونیتریل (SAN) در مقابل تخلیه كورونا ارائه دهد. SAN كوپلیمری است كه از استایرن و اكریلونیتریل ساخته شده و در صنایع الكتریكی بكار برده میشود.
مونومرهای استایرن و اكریلونیتریل جهت دستیابی به كوپلیمر آمورف (بیشكل، غیر كریستالی) پلیمریزه میشوند. تركیب این مونومرها، تولید متنوع كوپلیمرهای SAN با یك رنج یا محدوده وسیع از خواص الكتریكی، شیمیایی و مكانیكی را امكانپذیر میسازد. كوپلیمر SAN بكار برده شده در این مطالعه از تركیب 70% استایرن و 30% اكریلونیتریل حاصل شده است. مواد SAN خواص الكتریكی جالبی را تامین نموده (kV/mm34 = استحكام دیالكتریك؛ 005/0 = فاكتور اتلاف؛ 3 = قابلیت دیالكتریك؛ 1616 Ω/cm = مقاومت حجمی) و ضریب انبساط حرارتی پایینی را فراهم میكنند. اینها دلایلی است كه چرا این ماده بعنوان عایق در هستههای سیمپیچی شده آمورف برای سیستمهای قدرت پالس دارای ولتاژ بالا مورد استفاده قرار میگیرد.
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا
2- تجربیات
شرایط آزمایش شامل شكاف یا فاصله هوایی صفحه – به – صفحه میباشد كه بوسیله الكترودهای دو صفحهای مسی بوجود آمده است. الكترودها از لبههای گرد شدهای و قطری به اندازه mm 50 برخوردار بودند.
مقاومت سطحی با بكار بردن سیستم الكترومتر كنترل-كامپیوتری (Keithley مدل 6517) اندازهگیری شد. سلول اندازهگیری Keithley شامل الكترودهای مركزی دیسك مانند (mm 8/50 = قطر) و الكترودهای گارد رینگ مانند (mm 57 = قطر داخلی) بودند. الكترودهای آزمایش با قطر mm 50 انتخاب شدند، بگونهای كه بخشهای تخریب شده نمونهها منطبق با ناحیهای بین مركز و لبه التكرودهای سلول اندازهگیری مقاومت سطحی میباشد.
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا
3- نتایج و مباحث
-
3- مشاهدات عینی
در این موقعیت، یك كورونای سطحی، كه بعنوان تخلیه كورونایی تعریف میشود كه 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 نزدیك لبه الكترودهای ولتاژ بالا مشاهده میشود، در حالیكه فقط تخریب كمی در مركز مشاهده میشود. این امر به دلیل اثر لبه میباشد. صدمه سطحی به شكل نمونههای حلقه مانند سفید رنگی قابل مشاهده بود (شكل1).
-
3- مقاومت سطحی
اندازهگیریهای مقاومت سطحی بر روی نمونهها در با توجه به زمانهای فرسایش متفاوت انجام گرفت. شكل 2 اختلاف مقاومت سطحی را بعنوان تابعی از زمان در معرض قرار گیری تخلیه كورونا را نشان میدهد. پس از 4 ساعت در شرایط تخلیه كورونا، مقاومت سطحی ناحیه در معرض تخلیه كورونا به حدود 108 Ω كاهش مییابد، در حالی كه مقاومت سطحی اولیه (دست نخورده) حدود Ω1012 بود. مقاومت نمونههایی كه در برابر سایش قرار گرفتند، در حین مراحل اولیه دچار تخریب زیادی شدند كه در نهایت میزان تخریب به یك مقدار مجانب نزدیك شد. این رفتار اشباع شدگی همچنین به وسیله C.Hudson و همكاران نیز مشاهده شده بود.
-
3- آنالیز SEM و EDX
توپوگرافی سطحی با بكار بردن میكروسكوپ اسكن الكترونی محیطی ((ESEM) بدست آمد. یك میكروسكوپ فیلیپس XL 30 با ولتاژ متناوب kV 20ـ5 بكار گرفته شد. تخمین زده شد كه ولتاژ kV 20 با تقریب زیادی در ارتباط با عمق نفوذ mm10ـ1 پرتو الكترونی است. نسبت تركیبی المانهای تشكیل دهنده سطح به وسیله EDX بعد از اینكه نمونهها در معرض تخلیه كورونا قرار گرفتند مورد بررسی قرار گرفت. شكل 4 میكروگرافهای SEM، برای نمونههای فرسایشی و غیرفرسایشی با بزرگنمایی *600 و *1500، را نشان میدهد.
-
3- آنالیز FTIR
اسپكترومتری FTIR به طور رایج در تشخیص بریدگی با تركیب مجدد پیوندهای شیمیایی استفاده میشود. پیوندهای جذب FTIR در تناسب با غلظت پیوندهای متناظر بوده و تغییر پیك FTIR را میتوان بعنوان اندازه شاخص سایش (پیر شدگی) بكار گرفت.
برای درك تخریب سطحی نمونههای SAN ، فیلمهای ساخته شدهای كه در بخش (2) شرح داده شدند با استفاده از اسپكترو فتومتر FTIR 8400 شیمادزو (Shimadzu)، پس از قرارگیری در معرض تخلیه كورونا، مورد آنالیز قرار گرفتند.
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا
4- نتیجهگیری
در این مقاله، نمونههای SAN در معرض تخلیه كورونا در بین دوالكترود موازی صفحهای قرار گرفتند و تغییرات فیزیكی و شیمیایی سطحی با استفاده از SAN محیطی، EDX ، اسپكتروسكوپی IR آزمایش شدند و با اندازهگیریهای مقاومت سطحی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفتند.
نتایج ذیلا بصورت خلاصه مشخص شدهاند:
-
نشانههای بصری تخریب به شكل یك الگوی حلقوی مانند و سفید بر روی سطح نمونهها مشاهده شد و میكروگرافهای SAN صدمات حادث شده بواسطه تخلیه كورونا را نشان داد.
-
نمودار FTIR كاهشی را در گروههای عامل شیمیایی سطح نشان داد، كه دلالت بر تخریب مواد نمونه دارد.
-
هر دو آنالیز FTIR و EDX اكسیداسیون نمونههای قرار گرفته در معرض تخلیه كورونا را نشان دادند.
-
تخلیه كورونا بعنوان مسئول كاهش قابل ملاحظه در مقاومت سطحی تعیین گردید. گروههای هیدروفیلیك (آبدوست) OH كه در سطح نمونههای فرآوری فرسایشی نمایان میشدند، عامل ایجاد رطوبت و نم بر روی سطح نمونهها هستند. به علاوه، مقاومت سطحی نمونه افت یافته و تحت شرایط خشك، نمونههای فرسایشی قابلیت بازیافت مقاومت سطحی خود را خواهند داشت. به هر حال، این نمونهها به طور كامل نمیتوانند مشخصههای اصلی خود را بازیابند، چرا كه میزان فرسایش مشاهده شده، پس از اعمال روال فرسایشی – پیرسازی كورونا، بر روی سطح نمونهها بصورت دائمی بوجود آمده بود.
نمادها
AC : جریان متناوب
EDX : انرژی پراكنده اشعه ایكس
ESEM : میكروسكوپ اسكن الكترونی محیطی
FTIR : مادون قرمز تبدیل فوریه
SAN : استایرن آكریلونیتریل
SEM : میكروسكوپ اسكن الكترونی
تخریب سطحی استایرن اكریلونیتریل تخلیه كورونا