A study on the manufacture of high heat-resistance and high-insulation hybrid composite particles through solvent-free reaction and an eco-friendly epoxy insulation composite material applied thereto

Abstract

본 연구는 고절연 및 고내열 특성을 갖는 친환경 에폭시 절연 복합체 개발에 관한 것으로, 건식입자코팅방식(Mechano-fusion)으로 고절연과 고내열 특성이 우수한 하이브리드 마이크로/나노 복합입자를 합성하고 친환경 에폭시에 첨가하여 절연복합체를 제조하였다. 이때 사용한 입자는 고온에서도 우수한 내열성과 절연성의 특성을 가지고 있는 Aluminium oxide (Al2O3)와 우수한 열 전도성을 가지는 Zinc oxide(ZnO)를 사용하였다. 복합입자의 합성은 물리적으로 강한 기계적인 에너지를 이용하여 입자와 입자간의 결합을 유도하고 이때 발생되는 화학적 반응으로 원하는 성상의 복합입자를 제조하는 이점을 가지고 있다. 또한 하이브리드 입자의 조성비에 따라 성상, 크기, 표면 코팅의 밀도를 조절할 수 있다. 최적의 하이브리드 필러의 성상 및 구조적 특성은 FE-SEM, EDAX 그리고 XPS을 이용하였으며, 절연복합체는 TMA, XRM을 통해 복합입자의 첨가에 따른 절연복합체의 동역학적 특성은 물론 분산도에 따른 기계적 특성을 함께 고찰함으로써 입자와 수지간의 물성 상관관계를 이해하고자 하였다. 본 연구 결과는 향후 초고압 개폐기용 고체절연소재 및 부품을 개발함에 있어서 기초물성을 제공할 수 있다.