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Ermittlung geeigneter Verfahren für die Charakterisierung der Durchschlagfestigkeit von dünnen Silikonfolien

Gedraite, Estevao :
Ermittlung geeigneter Verfahren für die Charakterisierung der Durchschlagfestigkeit von dünnen Silikonfolien.
TU Darmstadt, Institut EMK, FG M+EMS
[Masterarbeit], (2014)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Sehr dünne Elektroakitvenpolyemeren �nden Anwendungen als Aktoren und Generatoren. Am Institut Elektromechanische Konstruktionen der TU Darmstadt werden Dialektische Elastomerwandler erforscht. Da diese Technik Hochspannung für den ordnungsgemäßen Betrieb gebraucht werden, ist die Durchschlagfestigkeit eine begrenzende Eigenschaft des Gerätes. Dünne Folien weisen höhere Durchschlagfestigkeit aus, und es sind zurzeit keine geeignete Verfahren für die Charakterisierung des Durchschlagfestigkeit dieser Folien bekannt. Die vorliegende Arbeit untersucht und schlägt ein Verfahren für die Charakterisierung dünnerer Folien vor. Die Entwicklung erfolgt unter einer theoretische Beschreibung des Durchbruchprozesses mittels Vergleich des Avalanche Model und des Elektromechanische Model, und eine Auswertung dieser Modelle. Diese Abschätzungen führen zu ungenauen Ergebnissen, deswegen werden die Modellen, um den Durchschlag zu verstehen, qualitativ benutzt. Die Feldverteilung für verschiedene Elektrodendurchmesser, von 6 mm bis 18 mm, Rundung von 1 bis 3 mm am Rand und zylindrisch, eckige und Rogowskielektroden werden simuliert und verglichen. Die Simulation werden mit CST und ANSYS durchgeführt. Erstmals wird das Gitter analysiert, so dass ein passendes Gitter generiert wird. Danach werden viele Simulationen geführt, und von diesen Simulationen werden elf Fallen dargestellt und ausgewertet. Die geeignetesten Aufbauten werden hergestellt und es werden experimentale Untersuchungen in 20 um Foliendicke gemacht. Zusätzlich werden auch nichtgeeignete Aufbauten hergestellt und miteinander verglichen. Die Ergebnisse dieser Simulationen werden durch die Untersuchungen bestätigt. Zusätzlich wird eine Analyse der partiellen Entladung geführt und ihre Anwendung in nicht destruktiver Vorhersage wird vorgeschlagen. Ein Beispiel eine geeigneten Feld wird in Abb. 0.1 dargestellt.

Typ des Eintrags: Masterarbeit
Erschienen: 2014
Autor(en): Gedraite, Estevao
Titel: Ermittlung geeigneter Verfahren für die Charakterisierung der Durchschlagfestigkeit von dünnen Silikonfolien
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Sehr dünne Elektroakitvenpolyemeren �nden Anwendungen als Aktoren und Generatoren. Am Institut Elektromechanische Konstruktionen der TU Darmstadt werden Dialektische Elastomerwandler erforscht. Da diese Technik Hochspannung für den ordnungsgemäßen Betrieb gebraucht werden, ist die Durchschlagfestigkeit eine begrenzende Eigenschaft des Gerätes. Dünne Folien weisen höhere Durchschlagfestigkeit aus, und es sind zurzeit keine geeignete Verfahren für die Charakterisierung des Durchschlagfestigkeit dieser Folien bekannt. Die vorliegende Arbeit untersucht und schlägt ein Verfahren für die Charakterisierung dünnerer Folien vor. Die Entwicklung erfolgt unter einer theoretische Beschreibung des Durchbruchprozesses mittels Vergleich des Avalanche Model und des Elektromechanische Model, und eine Auswertung dieser Modelle. Diese Abschätzungen führen zu ungenauen Ergebnissen, deswegen werden die Modellen, um den Durchschlag zu verstehen, qualitativ benutzt. Die Feldverteilung für verschiedene Elektrodendurchmesser, von 6 mm bis 18 mm, Rundung von 1 bis 3 mm am Rand und zylindrisch, eckige und Rogowskielektroden werden simuliert und verglichen. Die Simulation werden mit CST und ANSYS durchgeführt. Erstmals wird das Gitter analysiert, so dass ein passendes Gitter generiert wird. Danach werden viele Simulationen geführt, und von diesen Simulationen werden elf Fallen dargestellt und ausgewertet. Die geeignetesten Aufbauten werden hergestellt und es werden experimentale Untersuchungen in 20 um Foliendicke gemacht. Zusätzlich werden auch nichtgeeignete Aufbauten hergestellt und miteinander verglichen. Die Ergebnisse dieser Simulationen werden durch die Untersuchungen bestätigt. Zusätzlich wird eine Analyse der partiellen Entladung geführt und ihre Anwendung in nicht destruktiver Vorhersage wird vorgeschlagen. Ein Beispiel eine geeigneten Feld wird in Abb. 0.1 dargestellt.

Freie Schlagworte: Mikro- und Feinwerktechnik Elektromechanische Konstruktionen Durchbruchfeldstärke Materialeigenschaften Silikon Elektroaktive Polymere EAP Feldberechnung numerisch
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme
Hinterlegungsdatum: 30 Jul 2014 09:26
Zusätzliche Informationen:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv Institut EMK. Anfrage über Sekretariate

Bibliotheks-Siegel: 17/24 EMKM 1852

Art der Arbeit: Masterarbeit

Beginn Datum: 11-11-2013

Ende Datum: 12-05-2014

ID-Nummer: 17/24 EMK M1852
Gutachter / Prüfer: Schlaak, Prof. Helmut F.
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