1 فصل اول مقدمه………………………….. 2
1- 1 تاریخچه ساخت كابل در جهان. 3
1-2 ویژگی های الکتریکی و خواص فیزیکی و شیمیایی مواد عایق.. 3
1-2-1 رفتار مکانیکی ماده عایق.. 4
1-2-2 رفتارهای گرمایی ماده ی عایق.. 4
1-2-3 رفتار شیمیایی.. 4
1-2-4 خصوصیات الکتریکی.. 5
1-2-5 عوامل اقتصادی.. 5
1-3 کابل بر پایه ی پلی اتیلن اتصال عرضی شده. …………..5
1-4 کامپوزیت های پلیمری.. 6
1- 5 نانو کامپوزیت های پلیمری.. 7
2 فصل دوم مروری بر مطالعات انجام شده. 8
2-1 پلی اتیلن.. 8
2-1-1 معرفی پلی اتیلن.. 8
2-1-2 تاریخچه تولید پلی اتیلن.. 9
2-1-3 انواع پلی اتیلن.. 9
2-2 ایجاد اتصالات عرضی در پلی اتیلن.. 10
2-2-1 روش های ایجاد اتصالات عرضی در پلی اتیلن.. 11
2-2-2 اثر ساختار مولکولی پلی اتیلن بر ایجاد اتصالات عرضی به روش پراکسیدی 16
2-2-3 بررسی خواص پلی اتیلن اتصال عرضی شده. 18
2-3 آنتی اکسیدانت ها 19
2-4 نانو کامپوزیت­ها ی پلیمری.. 22
2-4-1 تعاریف اولیه. 22
2-4-2 نانو رس ها 23
2-4-3اصلاح نانو رس… 25
2-4-4 انواع نانو کامپوزیت های پلیمر- نانو رس… 27
2-4-5 روش تهیه نانو کامپوزیت های پلیمر-نانورس… 29
2-4-6 بررسی مورفولوژی و برخی خواص نانو کامپوزیت پلی اتیلن- نانو خاک رس… 32
2-5 عایق های الکتریکی پلیمری.. 35
2-5-1 ثابت دی الکتریک…. 36
2-5-2 تانژانت زاویه اتلاف دی الکتریک…. 38
2-5-3 استحکام دی الکتریک…. 40
2-5-4 بررسی خواص الکتریکی نانو کامپوزیت ها 41
اهداف پروژه……………….43
3 فصل سوم مواد و روش ها… 44
3-1 مواد اولیه. 44
3-2 تجهیزات… 47
3-2-1 اکسترودر دو مارپیچه. 47
3-2-2 دستگاه قالب گیری فشاری.. 47
3-3 آزمون های انجام شده. 48
3-3-1 اندازه گیری محتوای ژل. 48
3-3-2 آزمون تفرق زاویه پاییناشعه ایکس…. 48
3-3-3 میکروسکوپ الکترونی عبوری.. 49
3-3-4 آزمون رئولوژی.. 49
3-3-5 تجزیه دینامیکی – مکانیکی – گرمایی) DMTA ( 50
3-3-6 آزمون گرماسنجی پویشی تفاضلی(DSC) 50
3-3-7 آزمون گرما وزن سنجی ) ( TGA.. 50
3-3-8 آزمون کشش…. 50
3-3-9 آزمون های الکتریکی.. 51
3-4 نحوه ی تهیه ی نمونه ها 52
4 فصل چهارم نتایج و بحث 54

4-1 آزمون تعیین درصد ژل. 54
4-2 آزمون رئولوژی.. 57
4-3 آزمون SAXS. 61
4-4 آزمون میکروسکوپ الکترونی عبوری(TEM ) 63
4-5 آنالیز دینامیک مکانیکی(DMTA) 65
4-6 آزمون آنالیز حرارتی(DSC) 70
4-7 آزمون گرما وزن سنجی (TGA ) 73
4-8 آزمون کشش…. 75
4-9 خواص الکتریکی.. 76
5 فصل پنجم نتایج و پیشنهاد ات 80
5-1 نتیجه گیری.. 80
5-2 پیشنهاد ات جهت ادامه ی کار. 82
مراجع…83
فهرست شکل ها
شکل ‏2‑1ساختار یک کابل ولتاز قوی با عایق پلی اتیلن اتصال عرضی شده. 11
شکل ‏2‑2 مکانیزم ایجاد اتصالات عرضی در پلی اتیلن به روش تشعشع. 12
شکل ‏2‑3 مکانیزم ایجاد اتصالات عرضی در پلی اتیلن به روش سیلانه. 13
شکل ‏2‑4 مکانیزم ایجاد اتصالات عرضی در پلی اتیلن به روش پراکسیدی.. 14
شکل ‏2‑5 سهم هر نوع از نقاط اتصال عرضی در سیستم پلی اتیلن اتصال عرضی شده حاوی 2% پراکسید 16
شکل ‏2‑6 مکانیزم مصرف گروههای وینیلی در طول واکنش ایجاد اتصلات عرضی 17
شکل ‏2‑7 یک شبکه شامل پلی اتلن خطی و یک شبکه شامل زنجیرهای پلی اتیلن دارای LCB.. 18
شکل ‏2‑8 نمودار تنش-کرنش برای HDPE اتصال عرضی نشده و اتصال عرضی شده . 18
شکل ‏2‑9 نمودارDSC پلی اتیلن اتصال عرضی نشده و اتصال عرضی شده با 5/2% پراکسید. 19
شکل ‏2‑10 تغییرات مدول با درصد پراکسید(DCP ) برای آنتی اکسیدانت های فنولی.. 22
شکل ‏2‑11 ساختار سیلیکات های لایه ای. 24
شکل ‏2‑12 آلی دوست شدن نانو رس توسط واکنش تبادل یونی.. 26
شکل ‏2‑13 نمودار XRD پلی اتیلن مالئیک شده با اصلاح کننده دارای تعداد گروه های متیلنی متفاوت… 27
شکل ‏2‑14 سه مورفولوزی مختلف نانو کامپوریت های شامل سیلیکات های لایه ای. 28
شکل ‏2‑15 شماتیکی از نانو کامپوزیت بدست آمده با روش پلیمریزاسیون درجا. 30
شکل ‏2‑16 شماتیکی از نانوکامپوزیت بدست آمده از روش جا دهی حلال. 31
شکل ‏2‑17 قرارگیری زنجیرهای پلیمر در بین صفحات نانو رس اصلاح شده به روش اختلاط مذاب.. 31
شکل ‏2‑18 نمودار XRD مربوط به نانو کامپوزیت پلی اتیلن-نانوذرات خاک رس… 33
شکل ‏2‑19 تصاویر TEM نانو کامپوزیت PE-g-MAH/Org-MMT. 33
شکل ‏2‑20 نمودارTGAمربوط به PE-g-MAH/Org-MMT. 34
شکل ‏2‑21 نمودار DSC نانو کامپوزیتPE-g-MAH/Org-MMT. 35
شکل ‏2‑22 مکانیزم های مختلف قطبش…. 37
شکل 3-1 ساختار شیمیایی101 Trigonox ……………………………………………………………………………….45
شکل ‏3‑2 ساختار شیمیایی Irganox 1010. 46
شکل ‏3‑3 ساختار شیمیایی یون الکیل آمونیوم در Cloisite 30B. 47
130. 58
130. 58
150. 60
150. 60
شکل ‏4‑5 مقایسه ی الگوی SAXS نانو کامپوزیت های حاوی 3% خاک رس. 61
شکل ‏4‑6 مقایسه ی الگوی SAXS نانو کامپوزیت های حاوی 6% خاک رس. 62
شکل ‏4‑7 مقایسه ی الگوی SAXS نانو کامپوزیت های حاوی 9% خاک رس. 63
شکل ‏4‑8 تصویر TEM نانو کامپوزیت حاوی 3% خاک رس. 64
شکل ‏4‑9 تصاویر TEM مربوط به نمونه حاوی 6درصد خاک رس. 64
شکل ‏4‑10 نتایج آزمون DMTAبرای نمونههای تهیه شده به روش اول و ماتریس…. 67
شکل ‏4‑11 نتایج آزمون DMTAبرای نمونه های تهیه شده به روش دوم و ماتریس…. 68
شکل ‏4‑12 مقایسه ی تغییرات : الف ) مدول ذخیره و ب) مدول اتلاف در نمونه های C61 وC62 . 69
شکل 4-13 نمودار DSC نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش اول…………………………………………………71
شکل 4-14 نمودار DSC نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش دوم………………………………………………..72
شکل 4-15 نمودار TGA نمونه های تهیه شده به روش اول…………………………………………………………….73
شکل 4-16 نمودار TGA نمونه های تهیه شده به روش دوم…………………………………………………………….74
فهرست جدول ها
جدول ‏2‑1 پراکسیدهای مورد استفاده برای ایجاد اتصالات عرضی درترموپلاستیکها …15
جدول ‏2‑2- نام و ساختار شیمیایی برخی آنتی اکسیدانت ها. 21
جدول ‏3‑1 مشخصات LDPE استفاده شده. 45
جدول ‏3‑2 مشخصات پراکسیدهای استفاده شده. 45
جدول ‏3‑3 مشخصات آنتی اکسیدانت استفاده شده. 46
جدول ‏3‑4 درصد وزنی اجزای تشکیل دهنده ی نانو کامپوزیت ها. 52
جدول 3‑5 نام گذاری نمونه ها…………………………………………………………………………………………………..53
جدول ‏4‑1 نتایج آزمون تعیین درصد ژل برای نانو کامپوزیت ها و ماتریس پخت نشده. 55
جدول ‏4‑2 نتایج آزمون تعیین درصد ژل برای نانو کامپوزیت ها ی پخت شده و تهیه شده به روش اول . 55
جدول ‏4‑3 نتایج آزمون تعیین درصد ژل برای نانو کامپوزیت ها ی پخت شده و تهیه شده به روش دوم . 56
جدول ‏4‑4 درصد ژل نمونه ها ی تهیه شده به روش اول پس از 10، 15 و 20 دقیقه حرارت دهی. 56
جدول ‏4‑5 درصد ژل نمونه ها ی تهیه شده به روش دوم پس از 10، 15 و 20 دقیقه حرارت دهی. 57
جدول ‏4‑6 دمای انتقال شیشه ای برای نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش اول با آزمون DMTA.. 65
جدول ‏4‑7 دمای انتقال شیشه ای برای نانو کامپوزیت ها ی تهیه شده به روش دوم با آزمون DMTA.. 66
جدول ‏4‑8 نتایج آزمون DSC برای نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش اول و ماتریس XLPE . 70
جدول ‏4‑9 نتایج آزمون DSC برای نانو کامپوزیت ها ی تهیه شده به روش دوم و ماتریس XLPE. 72
جدول ‏4‑10 نتایج آزمون TGAبرای نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش اول و ماتریس XLPE.. 73
جدول ‏4‑11 نتایج آزمون TGAبرای نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش دوم و ماتریس XLPE. 74
جدول ‏4‑12 نتایج آزمون کشش برای نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش اول و ماتریس XLPE.. 75
جدول ‏4‑13 نتایج آزمون کشش برای نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش دوم و ماتریس XLPE . 76
جدول ‏4‑14 نتایج آزمون های الکتریکی برای نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش اول و ماتریس . 77
جدول ‏4‑15 نتایج آزمون های الکتریکی برای نانو کامپوزیت های تهیه شده به روش دوم و ماتریLPE . 77