Title

AVALIAÇÃO DA RIGIDEZ DIELÉTRICA DE NANOCOMPÓSITOS EPÓXI/ALUMINA EM FUNÇÃO DO TAMANHO E DISPERSÃO DAS NANOPARTÍCULAS

STUDY ON DIELECTRIC STRENGTH OF EPOXY/ALUMINA NANOCOMPOSITES IN FUNCTION OF NANOPARTICLES LOAD SIZE AND DISPERSION

Authorship

Carvalho, Paulo Sergio da Silva; Polasek, Alexander; Jardim, Paula Mendes; Ribeiro, Arthur de Castro

Carvalho, Paulo Sergio da Silva

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Polasek, Alexander

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Jardim, Paula Mendes

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Ribeiro, Arthur de Castro

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DOI

10.5151/1516-392X-31579

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Abstract

"Compósitos de matriz polimérica reforçados com cargas minerais, na forma de fibras ou partículas micrométricas, são materiais amplamente utilizados em diversas áreas. Por conta de suas propriedades dielétricas, destaca-se a utilização dos compósitos no setor elétrico, mais especificamente como isolantes elétricos. A utilização de nanopartículas como cargas, em substituição às partículas micrométricas, têm se mostrado alternativa promissora para contornar limitações encontradas nos compósitos tradicionais. Neste sentido, o presente trabalho busca investigar como a rigidez dielétrica de nanocompósitos constituídos de resina epóxi reforçada com nanopartículas de alumina varia em função do tamanho das partículas. Dois tipos de nanopartículas foram utilizadas na fabricação dos nanocompósitos. Uma delas possui faixa de tamanhos mais estreita, que varia entre 10 e 20 nm, e a outra possui uma distribuição mais ampla, variando entre 10 e 50 nm. Os ensaios de rigidez dielétrica mostraram que a melhoria nas propriedades elétricas do nanocompósito com partículas menores foi bem mais eficiente, enquanto que a rigidez dielétrica permaneceu praticamente inalterada no nanocompósito com partículas maiores. Isto se deve ao fato da maior quantidade de interfaces geradas com a utilização de partículas menores, como observado pela caracterização microestrutural. "

"Polimeric matrix composites with mineral filler reenforcement, in fiber form or micrometric particles, are widely used in many industry areas. On behalf of their dielectric properties, composites application stand out in electrial industry, more specifically as electrical insulation. The use of nanoparticles as composite filler, in place of tradicional micrometric particles, has been shown as promising alternative to overcome limitations of tradicional composites. In this sense, the present work search to investigate how dielectric strength of nanocomposites with epoxy matrix and alumina nanoparticles vary in function of its load particle size. Two types of nanoparticles were used in the fabrication of the nanocomposites. One of them has the narrowest distribution, that varies between 10 – 20 nm, and the other has the widest distribution, that varies between 10 – 50 nm. The dielectric strength tests have shown that improvements in dielectric properties of the nanocomposite with smaller particles were more efficient, while dielectric strength of nanocomposites with bigger particles remained statistically unchanged. It can be explained due to the fact that more interfaces were created with the utilization of smaller particles and its better dispersion, as it is shown by microestructural characterization. "

Keywords

Nanocompósitos; Rigidez Dielétrica; Nanopartículas; Resina epóxi

Nanocomposites; Dielectric Strength, Nanoparticles, Epoxy Resin