مطالعه تجربی تاثیر اصلاح سطحی نانوذرات zno و sio2 و اعمال نانوپوشش کامپوزیتی سیلیکون رابری rtv بر بهبود خواص مقره‌های سرامیکی

در سال های اخیر نانوپوشش کامپوزیتی لاستیک سیلیکونی rtv که نسل جدیدی از پوشش های خود پالاینده و ابر آبگریز هستند برای استفاده بر روی مقره ها معرفی شده اند. در این مطالعه، دو نوع نانوپوشش کامپوزیتی لاستیک سیلیکونی (nano-rtv) شامل نانوذرات zno و sio2 مورد مطالعه قرار گرفتند. با هدف بهبود توزیع نانوذرات و جلوگیری از آگلومراسیون، ابتدا اصلاح سطحی نانوذرات zno و sio2 به ترتیب با استفاده از aptes وhdms انجام شد. با استفاده از روش های آنالیز پراش اشعه ایکس (xrd)، آنالیز bet و میکروسکوپ الکترونی روبشی نشر میدانی (fesem) اصلاح سطح نانوذرات بررسی شد. در مرحله بعد نانوذرات اصلاح سطحی شده به پایه rtv اضافه شدند و تاثیر استفاده از پوشش پلیمری و دو نوع نانوپوشش بهبود یافته، برروی تست چسبندگی و تست آبگریزی پوشش های مورد نظر به عنوان معیارهای بهبود عملکردی عایق بررسی شد. همچنین با استفاده از نتایج آزمایش های عملی، تاثیر استفاده از پوشش پلیمری و دو نوع نانوپوشش بهبود یافته، برروی ولتاژ تخلیه الکتریکی به عنوان شاخص بهبود استقامت الکتریکی و در نتیجه قابلیت اطمینان مقره های پوشش داده شده و بدون پوشش موردنظر درحضور درجات مختلف آلودگی مصنوعی مورد بررسی قرار داده شد. نتایج نشان داد که مقره دارای نانوپوشش کامپوزیتی لاستیک سیلیکونی rtv بیشترین و مقره بدون پوشش کمترین ولتاژ تخلیه الکتریکی رانشان می دهد. بر مبنای نتایج، احتمال رخداد تخلیه الکتریکی در مقره حاوی نانوپوشش لاستیک سیلیکونی به ویژه در محیط های با آلودگی زیاد کاهش یافته و این امر قابلیت اطمینان بالاتری را در سطح شبکه قدرت ایجاد می کند. نتایج نشان داد که چسبندگی پوشش در مقره دارای نانوپوشش کامپوزیتی لاستیک سیلیکونی (nano - rtv) نسبت به نمونه حاوی پوشش لاستیک سیلیکونی (rtv) افزایش یافته است. نتایج تست آبگریزی نشان داد که زاویه تماس استاتیک °1.5 ± 103.8 بر روی سطح لاستیک سیلیکون rtv بدست آمد که برای پوشش zno / rtv به °1.6 ± 114.1 و برای پوشش znosio2 / rtv به °3.4 ± 128.4 افزایش یافت و مقره دارای نانوپوشش کامپوزیتی لاستیک سیلیکونی (nano - rtv) حاوی sio2 بیشترین میزان آبگریزی را نشان می دهد.

The effect of surface modification of ZnO and SiO2 nanoparticles and applying nano-RTV on improving the properties of porcelain insulators

In recent years, RTV silicon rubber composite nanocoatings, a new generation of selfcleaning and hydrophobic coatings, have been introduced for use on insulators. In this paper, two different types of nano RTV composites containing ZnO and SiO2 nano particles were prepared. To improve the dispersion of these particles and avoid nanoparticle agglomeration, APTES and HMDS modifiers were used in preparation process of ZnO and SiO2 nanoparticles, respectively. Different experimental tests to measure characteristics of nanoparticles and the modified samples were performed before and after modification such as Xray diffraction (XRD) analysis, BET analysis and field emission scanning electron microscopy (FESEM) and modification process was verified based on the relevant analyses. Finally, the modified nano particles were added to RTV substance through acetone solution with particular ratio and the resulting nano RTV compositions and pure RTV were compared in terms of critical flashover voltages at different level of contamination, the adhesion test and hydrophobicity test. NanoRTV (І) coating which contained ZnO particles showed improvement in withstand voltages in comparison with the pure RTV coating. NanoRTV ( Pi;) coating containing hybrid ZnO/SiO2 did not show sensible improvement in withstand voltages in comparison with the pure RTV. The static contact angle of 103.8 ± 1.5 ° was obtained on the RTV silicone rubber surface which increased to 114.1 ± 1.6 ° for the ZnO/RTV and 128.4 ± 3.4 °for ZnOSiO2/RTV coating. This confirmed that adding nanoparticles to RTV produced a rough surface which assisted to its hydrophobicity. The results revealed that NanoRTV (І) and nanoRTV ( Pi;) showed improvement in surface hydrophobicity performance as compared with the pure RTV.