SINTEF Energi søker sommerstudenter: ET-01 Nanokompositter for høyspenningskomponenter

SINTEF Energi igangsatte i 2017 en treårig satsning på nanokomposittmaterialer for elektriske isolasjonssystemer, og sommerstudenten på denne oppgaven vil bli en del av denne satsningen.

Motivasjon og relevans
Utvikling av høyspenningskomponenter som utgjør bærebjelker i fremtidens kraftnett forutsetter utvikling av materialer som tåler kraftigere mekaniske og termiske påkjenninger og samtidig beholder gode elektriske egenskaper. Nanokompositter har potensiale til å imøtekomme eller overgå disse kravene.

Bakgrunn
Elektriske isolasjonssystemer utgjør en essensiell del av komponenter som brukes i produksjon og overføring av elektrisk kraft. Faste isolasjonssystemer består av elektrisk isolerende materialer, elektrisk ledende materialer og feltstyrende materialer. Forskningsresultater fra de siste årene har vist at komposittmaterialer med nanopartikler som fyllstoff kan forbedre avgjørende egenskaper til isolasjonssystemene, og at nanokompositter potensielt kan skreddersys til multifunksjonalitet som er industrielt etterspurt. Nanokompositter har til en viss grad blitt tatt i bruk i høyspenningskomponenter, men utviklingen har ikke gått så raskt som forventet, blant annet grunnet bekymringer for kvaliteten til produksjonsmetoder og stabiliteten av materialene over lang tid.

I denne sommerjobben skal studenten studere et nanokomposittmateriale. Målsetningen kan for eksempel være å tilsette nanopartikler i en polymerfase med formål å øke termisk ledningsevne uten å redusere (helst øke) den elektriske holdfastheten til materialet.

Produksjonsmetoden må sørge for at nanopartiklene fordeles godt i polymerfasen og ikke agglomererer. Strukturell karakterisering, for eksempel med sveipelektronmikroskop (SEM) eller atomkraftmikroskop (AFM), vil vise om produksjonen er vellykket. De elektriske egenskapene til kompositten måles med eksisterende laboratorieoppsett for å studere gjennomslagsmekanismer. Det kan også være aktuelt med andre måleteknikker.

SINTEF Energi igangsatte i 2017 en treårig satsning på nanokomposittmaterialer for elektriske isolasjonssystemer, og sommerstudenten på denne oppgaven vil bli en del av denne satsningen. Sammen med norsk og internasjonal elkraftindustri vil denne satsningen være med på å legge grunnlaget for morgendagens funksjonelle høyspenningsmaterialer. Det kan også bli muligheter for å skrive prosjekt- og masteroppgave i samarbeid med SINTEF Energi innenfor dette temaet. En slik oppgave vil passe godt for studenter som interesserer seg for grunnleggende materialteknologi, fysikk og kjemi for applikasjoner innen elektrisk isolasjonsteknikk med høy industriell relevans.

Oppgaven består i å

  • Sette seg inn i temaet, samt relevante produksjons- og karakteriseringsteknikker
  • Gjennomføre strukturell og elektrisk karakterisering av et nanokomposittmateriale i laboratoriet
  • Presentere resultatene

Forutsetninger

  • Interesse for praktisk arbeid og laboratoriearbeid
  • Kjennskap til eller evne til å sette seg inn i materialteknologi og høyspenningsteknologi
  • Arbeidet vil passe godt for studenter med bakgrunn innen blant annet nanoteknologi, materialteknologi, fysikk eller energi og miljø, men andre studieretninger kan også være aktuelle.

Medveiledere  Torbjørn Andersen Ve og  Sverre Hvidsten