纳米复合材料的3D建模

嘛。拉布1,F。Alam2
1诺福克州立大学,美国弗吉尼亚州诺福克市
2美国明尼苏达州明尼阿波利斯的UnitedHealth Group
出版于2020

当前的研究重点是通过将纳米颗粒掺入膜的聚合物基质中来改善聚丙烯膜的电气,机械表面特性。我们建立了由聚丙烯基质制成的聚丙烯纳米复合材料的3D模型,并在聚合物基质中掺入各种纳米颗粒。目的是模拟纳米复合材料内部的电磁场和空间等多物理学。我们还研究了纳米级界面区域如何影响聚丙烯纳米复合材料的空间电荷行为。聚丙烯在电力行业中广泛用作绝缘。当聚丙烯用于电源设备时,在高压(最高30kV)的应用下,绝缘材料遭受了各种问题,例如内部材料降解,空间费用,部分放电,电气树,电气树,绝缘崩溃等。太空费用扭曲了施加的电动电动电动电气田间,当最大化时,它会在绝缘材料内外引入复杂的部分放电。该部分排放开始电气树,并最终导致绝缘材料的崩溃。这会导致现实生活中的电力故障,并且发生不稳定性。因此,我们使用熔融化合物方法将纳米颗粒(有机蒙脱石粘土和无机四氟云母)掺入聚合物基质中。 Nanoparticles form an interface zone between nanofiller and polymer matrix. Nanoscale physical property of these particles approximately eliminates traps, space charges and prevent materials breakdown and increase breakdown strength. Thus nanoparticle increases the lifetime of insulation under high voltage. Besides doing experiments we did 3D modeling in COMSOL Multiphysics® to investigate nanoscale phenomena.