Study of A.C Electrical Properties of Aluminum–Epoxy Composites

Abstract

Abstract
This work studies the electrical properties for pure epoxy (EP), and epoxy with (20%,30%,40%
and 50%)aluminum powder composites. The electrical conductivity [σ(w)a.c] for these materials
have been measured over the frequency range (102 -106)Hz at room temperature. It is found the A.C
conductivity increased when increased the concentration of aluminum.
It is found for all samples, the curves for real part of dielectric constant (ε) and dissipation factor
(tanδ). The dielectric constant increased smoothly with an increase in the concentration of
aluminum it was attributed to interfacial polarization and decrease with increased frequency. In
general, dissipation factor values for composites with higher concentrations of aluminum were
greater than those with lower volume content of aluminum. Also, the dissipation factor showed an
increase with a decrease in frequency. It was found that a.c electrical conductivity increases with
increasing frequency according to the relation s(w)=Aws has been observed , with values of
exponent (s) less than unity for all samples and decrease with the increase of frequency and lie
between (0.3 to 0.6) unit . Also, it was found that the correlated barrier hopping (CBH) is the
dominant conduction mechanism.

الخلاصة
يتناول هذا البحث دراسة خصائص العزل للايبوكسي
النقي والمتراكب المتكون من الإيبوكسي/ الالمنيوم .تم
للمتراكبات بنسبة [σ(w)a.c] قياس التوصيلية الكهربائية
٤٠ ٪، و ٥٠ ٪ وبمدى تردد بين ،٪ ٣٠ ،٪ ٢٠
١٠٦ ) هرتز في درجة حرارة الغرفة ووجد بان - ١٠٢)
التوصيلة تزداد بزيادة التركيز.
وعامل (ε ) لقد وجد لكل العينات ثابت العزل الحقيقي
يزداد بشكل (ε ) حيث ان ثابت العزل الحقيقي (tanδ) الفقد
H.I.Jafar
٨٢
قليل مع زيادة تركيز الالمنيوم المضاف والسبب يعود الى
بينية الاستقطاب ويقل مع زيادة التردد. بصورة عامة فان
للمتراكبات المحتوية على نسبة عالية (tanδ) قيم عامل الفقد
من الالمنيوم تكون اعلى من تللك التي تحتوي على نسبة
قليلة من الالمنيوم وقد لوحظ بان عامل الفقد يزداد مع
تناقص التردد. وجد بان التوصيلية المتناوبة تزداد مع زيادة
(s) وبقيم للعامل الاسي s(w)=Aws التردد وفق العلاقة
اقل من الواحد لكل العينات وتتناقص مع زيادة التردد وتقع
٠,٣ ) وحدة، وجد بان الية التوصيل السائدة هي - بين ( ٠,٦
.(CBH) نموذج القفز فوق حاجز التنطط