Elektrische Festigkeit von polymeren Schichten im µm-Bereich

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Andreas Neyer; Professor Dr.-Ing. Dirk Peier
• Fachliche Zuordnung: Elektrische Energiesysteme, Power Management, Leistungselektronik, elektrische Maschinen und Antriebe ; Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 38928613

Im mm ¿ cm Bereich ist der Verlauf der elektrischen Festigkeit polymerer Isolierstoffe gut dokumentiert und verstanden. Durch zunehmende Miniaturisierung elektrischer und elektronischer Systeme jedoch werden zunehmend Isolierstoffe mit Schichtdicken im ¿m-Bereich notwendig, deren elektrische Festigkeit für die Auslegung des Isolationssystems bekannt sein muss. Daher sind Kenntnisse über die elektrische Festigkeit ausgewählter Polymere mit Dicken im ¿m-Bereich sowie physikalisch basierte Werkstoffmodelle wünschenswert. Vor diesem Hintergrund verfolgt das Projekt das Ziel, mit dem bestehenden Probekörper-Design, das Durchschläge im homogenen Feld ohne vorhergehende Teilentladungen ermöglicht, ¿m-Polymere aus einem duroplastischen Isolierstoff herzustellen und die elektrische Festigkeit von Schichten im Bereich 1 ¿ 10 ¿m zu ermitteln. Hierbei ist zu prüfen, ob die für PMMA bereits gefundene Charakteristik für das Duroplast bestätigt werden kann und damit an Allgemeingültigkeit für die elektrische Festigkeit von ¿m-Polymeren gewinnt. Weiterhin sind Untersuchungen zum freien Volumen, zur Dichte sowie zur makromolekularen Struktur des untersuchten Werkstoffes durchzuführen. Auf Basis aller Experimentaldaten sind die Durchschlagsmechanismen zu klären und ein physikalisch basiertes Werkstoffmodell ist zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen