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Untersuchung zur thermischen Langzeitstabilität von Epoxidharzen der elektrischen Isoliertechnik in Abhängigkeit von oxidativen Umgebungseinflüssen

Wiebel, Sebastian (2012):
Untersuchung zur thermischen Langzeitstabilität von Epoxidharzen der elektrischen Isoliertechnik in Abhängigkeit von oxidativen Umgebungseinflüssen.
TU Darmstadt; Institut für Werkstoffkunde, [Online-Edition: urn:nbn:de:tuda-tuprints-30932],
[Ph.D. Thesis]

Abstract

Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung des thermischen Langzeitverhaltens von drei Epoxidharzsystemen, die als Elektroisolierstoff eingesetzt werden. Diese finden als Hochtemperaturkunststoffe Anwendung für Leiterplatten, Schutzumhüllungen und Gehäusematerial von Stellmotoren und Sensoren, sowie als Spulenverguss im Elektromotorenbau. Die zunehmende Verkleinerung von Bauräumen und der steigenden Anteil von Elektronikkomponenten im Automobil erhöht die Temperatur- und Leistungsanforderungen an diese Werkstoffe. Da eine Vielzahl der Anwendungen ohne einen äußeren Angriff von Sauerstoff stattfinden besteht hier ein ungenutztes Potential, da die aktuell existierenden Prüfverfahren keine Selektierung von thermischen und thermo-oxidativen Alterungseffekten vornehmen. In dieser Arbeit werden die thermisch-oxidativen und rein thermischen bedingten Eigenschaftsänderungen beim Abbau von Epoxidharzen untersucht. Kurzzeitanalysen in der Vergangenheit konnten zeigen, dass die oxidative Anfälligkeit bei dieser Werkstoffgruppe gegeben ist und als ein wesentliches Kriterium zu Stabilitätsbewertung herangezogen werden muss. Die wird durch aktuelle Prüfverfahren nicht abgedeckt. Aus diesem Grund werden in dieser Arbeit an den ausgewählten Harzen Langzeitversuche durchgeführt und die atmosphärenabhängige Degradation auf Basis von ausgewählten Werkstoffkenngrößen analysiert.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2012
Creators: Wiebel, Sebastian
Title: Untersuchung zur thermischen Langzeitstabilität von Epoxidharzen der elektrischen Isoliertechnik in Abhängigkeit von oxidativen Umgebungseinflüssen
Language: German
Abstract:

Gegenstand der Arbeit ist die Untersuchung des thermischen Langzeitverhaltens von drei Epoxidharzsystemen, die als Elektroisolierstoff eingesetzt werden. Diese finden als Hochtemperaturkunststoffe Anwendung für Leiterplatten, Schutzumhüllungen und Gehäusematerial von Stellmotoren und Sensoren, sowie als Spulenverguss im Elektromotorenbau. Die zunehmende Verkleinerung von Bauräumen und der steigenden Anteil von Elektronikkomponenten im Automobil erhöht die Temperatur- und Leistungsanforderungen an diese Werkstoffe. Da eine Vielzahl der Anwendungen ohne einen äußeren Angriff von Sauerstoff stattfinden besteht hier ein ungenutztes Potential, da die aktuell existierenden Prüfverfahren keine Selektierung von thermischen und thermo-oxidativen Alterungseffekten vornehmen. In dieser Arbeit werden die thermisch-oxidativen und rein thermischen bedingten Eigenschaftsänderungen beim Abbau von Epoxidharzen untersucht. Kurzzeitanalysen in der Vergangenheit konnten zeigen, dass die oxidative Anfälligkeit bei dieser Werkstoffgruppe gegeben ist und als ein wesentliches Kriterium zu Stabilitätsbewertung herangezogen werden muss. Die wird durch aktuelle Prüfverfahren nicht abgedeckt. Aus diesem Grund werden in dieser Arbeit an den ausgewählten Harzen Langzeitversuche durchgeführt und die atmosphärenabhängige Degradation auf Basis von ausgewählten Werkstoffkenngrößen analysiert.

Uncontrolled Keywords: Epoxidharze, thermisches Langzeitverhalten, Kunststoffe, Alterung, Werkstoffkunde, Kunststofftechnik, Elektroisolierstoffe, Vergussmasse, Leiterplatten, Formmasse, Analytik, TGA, FTIR, Ofenlagerung, Oxidation, Sauerstoff, Stickstoff, Automobilanwendungen
Divisions: 16 Department of Mechanical Engineering
16 Department of Mechanical Engineering > Center for Engineering Materials, State Materials Testing Institute Darmstadt (MPA) Chair and Institute for Materials Technology (IfW)
07 Department of Chemistry > Fachgebiet Makromolekulare Chemie
07 Department of Chemistry
Date Deposited: 10 Sep 2012 08:59
Official URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-30932
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: Oechsner, Prof. Dr.- Matthias and Rehahn, Prof. Dr. Matthias
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 3 July 2012
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
epoxy resins, long-time, stability, thermosets, ageing, Material testing, plastics, electrical, insulation, potting compound, resins, TGA, FTIR, oven storage, oxydationEnglish
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
In many cases the thermal long-term stability of insulation materials is the main factor for the functionality of electrical devices. For this application field epoxy resins are the most common materials because of their high temperature stability. The content of this thesis is the investigation of ageing behavior of three epoxy resins for electrical insulation applications. It focuses on the influence of oxygen and high temperatures for time periods until 10 000 hours. This time span represents the life time of electrical devices in automotive applications. The comparison of chemical ageing and the resulting change of material properties are in the spotlight.English
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