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Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics 18/2021

18.08.2021

Nanodiamond-filled high-temperature vulcanized silicon rubber composite for high-voltage insulator applications

verfasst von: Wenhao Luo, Liangjie Li, Bing Luo, Fuzeng Zhang, Tingting Wang, Yingbang Yao, Wenrong Xu

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 18/2021

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Abstract

Nanodiamond particles with various filling ratios were added into the commercial high-temperature vulcanized silicon rubber composites, which were originally designed for high-voltage outdoor insulators. Their microstructures and electrical, thermal, mechanical, dielectric, and hydrophobic properties were systematically studied. Our results show that the nanodiamond filler improved slightly the electrical breakdown strength, i.e., from 16.2 kV/mm for the unfilled sample to 17.1 kV/mm for 0.9 vol%-filled sample, and the thermal conductivity was increased from 0.45 W/m K for the unfilled sample to 0.50 W/m K for 1.8 vol%-filled sample. Moreover, the hydrophobic properties were also improved with the contact angle at room temperature increased from 91.2° for the unfilled sample to 102.6° for the 1.8 vol%-filled sample. However, the mechanical properties were deteriorated by these fillers, i.e., decrease of the tensile strength, tear strength, etc. The dielectric constants were found to increase first with the filling fraction and then decrease. Possible mechanisms responsible for the improvement or deterioration for specific properties of the composites are discussed. Our results show that with delicate control of the filling fraction, nanodiamond fillers are helpful for the silicon rubber-based outdoor high-voltage composite insulators.

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Metadaten
Titel
Nanodiamond-filled high-temperature vulcanized silicon rubber composite for high-voltage insulator applications
verfasst von
Wenhao Luo
Liangjie Li
Bing Luo
Fuzeng Zhang
Tingting Wang
Yingbang Yao
Wenrong Xu
Publikationsdatum
18.08.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 18/2021
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-021-06794-6

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