サイクロアリファティックのようなエポキシ樹脂と光ファイバーの界面的振る舞いを理解する:実験と分子シミュレーションからの洞察
Jianbing Fu1,2, Zhifan Lin3, Junhao Luo3
1Tsinghua Shenzhen International Graduate School, Tsinghua University, Shenzhen 518055, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|August 28, 2025
まとめ
シリコンゴムをサイクロアリファティック型エポキシ樹脂 (CEP) に置き換えることで,光ファイバー複合材料の断熱器が改善されます. 熱可塑性ポリエステラストマー (TPEE) のコーティングは,ETFEとEAと比較して,優れたインターフェイス強度と絶縁安定性を提供しており,これは光電流測定に不可欠です.
科学分野:
- 材料科学
- 電気工学
- ポリマー科学
背景:
- 光ファイバー複合材料は,光電流の測定に不可欠です.
- 埋め込まれた光ファイバーのインターフェースの絶縁障害は,長期の安定性を損なう.
研究 の 目的:
- 光ファイバー複合断熱器のシェードカバー材料としてのサイクロアリファティック型エポキシ樹脂 (CEP) を調査する.
- CEPとの異なる光ファイバーコーティングのインターフェイス互換性を評価する.
主な方法:
- 3つの光ファイバーコーティング (ETFE,TPEE,EA) は,CEPとのインターフェイス互換性についてテストされました.
- インターフェイスの張力,染料の浸透,電気木の伝播,故障電圧,漏れ電流を測定した.
- メカニズム分析は静電相互作用と電荷輸送に焦点を当てた.
主要な成果:
- ETFEは,CEPで濡れやすいことが示され,0MPaの引力強さと急速な電気樹形成につながった.
- TPEEは,CEP (46MPaの引力強度) と強い結合を示し,電気樹を抑制し,破裂電圧を27kVまで高めました.
- TPEEインターフェイスは,ETFEとは異なり,湿熱老化後に低漏電電流 (<5μA) を維持した.
結論:
- TPEEコーティングは,ETFEとEAと比較してCEPに優れた接面粘着と絶縁性能を提供します.
- TPEEの極性グループは,静電相互作用を強化し,鎖の移動性を制限し,電荷トラップを増加させ,絶縁力を改善します.
- この研究は,高度な複合材料の断熱材料の設計のための繊維樹脂インターフェースの洞察を提供します.
