Conseguences of soil crude oil pollution on some wood properties of olive trees الفيزياء |339 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 تة دراسة خصائص المتانة الكهروميكانيكية لمتراكبات االيبوكسي المشت بمسحوق السيليكا شهاب احمد زيدان زهير محمد أماني الجامعة التكنولوجية / قسم العلوم التطبيقية 6106/تشرين الثاني/7قبل في :,6106 /تشرين االول/6استلم في : الخالصة بحجم و ( الى بوليمر االيبوكسي%3.75,7.5,11.25,15wt( بنسب وزنية مختلفة)2SiOاضيف مسحوق السيليكا ) . بعد التشكيل بطريقة القولبة اليدوية قطعت العينات ودرست المتانة الكهروميكانيكية. وجد ان متانة العزل µm 63حبيبي تتغير الخطياً مع سمك العينات. كذلك تتناقص مع تناقص المعدل الزمني لصعود الفولتية بسبب التأثيرات الكهربائي الكهروحرارية. ايضاً انخفضت متانة العزل الكهربائي مع زيادة نسبة اضافة السيليكا. اما الصالدة ومقاومة الشد ومعامل تحول خصائص المادة من المطلية الى الهشة. يونك فقد ازدادت جميعاً مع زيادة نسبة االضافة بسبب ظهرت تشققات مجهرية وتشوهات غير منتظمة في حدود منطقة االنهيار الكهربائي عند االضافات العالية من السيليكا بينما ي ظهرت حالة من االنصهار واالنثقاب وانتظام نقطة االنهيار الكهربائي للعينات ذات نسب االضافة الواطئة وااليبوكس بدون اضافة. .أيبوكسي ، سيليكا ، متانة العزل الكهربائي ، معامل يونك ، الصالدةمواد متراكبة ، :الكلمات المفتاحية الفيزياء |340 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 المقدمة متراكبات االيبوكسي واحدة من اهم المواد العازلة كهربائياً، وتتميز بخصائص عزلية كهربائية وميكانيكية دتع فضالً عنتلك المدعمة بمساحيق السيليكا. السيمالمتراكبات البوليمرية االخرى واستقرارية كيمياوية عالية بالمقارنة مع ا ألضافة الى سهولة أنواع المواد المتراكبة أستخداماً وذلك لخواصها الجيدة باان المتراكبات ذات األساس البوليمري من أكثر هذه المواد حديثة األستعمال في أغلب التطبيقات التكنولوجية والهندسية، ان أهم متطلبات أستعمال هذه دتصنيعها، وتع رجية، ومقاومتها للظروف المحيطة مثل الضغط المواد هي األداء العالي ، المتانة الجيدة، مقاومتها لألجهادات الداخلية والخا . [1]ودرجة الحرارة وغيرها. ولعل من ابرز الخصائص التي تتميز بها البوليمرات المشتتة بالمساحيق السيراميكية هي ارتفاع متانة العزل الكهربائي حددة فأن التيار الكهربائي عند تسليط مجال كهربائي قوي على مادة عازلة أعلى من القيمة الحرجة الم والتي تحصل [2]نسبياً ، وهذا يؤدي الى فقدان المادة لخواصها العزلية وتحولها الى موصل . االساري في العازل سيكون عالي هي قابلية المادة العازلة على مقاومة الفولتية العظمى المسلطة عليها لفترة طويلة (Dielectric Strength)متانة العازل [3]أو فشل . بدون أنهيار وأن :[4]وي مثل الَمجال الذي تفشل أوتنهار عنده المادة العازل. br(E(يمكن قياس متانة العازل من خالل المجال الكهربائي 𝑬𝒃𝒓 = 𝑽𝒃𝒓 𝒉 … (𝟏) : سمك المادة العازلة.h: أقصى فولتية مطبقة على العازل.brVأن:إذ kV/mm .[5]أو kV/cmوحدات قياس متانة العازل أو األنهيار الكهربائي هي تية:خالل حدوث أحد الحاالت األ يكون األستدالل على حدوث أنهيار في المادة العازلة من [6]حدوث صهر أو حرق في المادة العازلة . -7حدوث ثقب في المادة العازلة. -1 أن إذستقطاب والتوصيل الكهربائي، مادة عازلة تحصل عدة ظواهر في العازل مثل األعندما ت سلط فولتية متناوبة على زيادة الفولتية تؤدي الى زيادة في تيارات التسرب، وعندما تكون الفولتية في أعظم قيمة لها والتي ت َمثل في أنهيار المادة بشكل متزايد، وبعدها تبدأ الفولتية باألنخفاض بسبب العازلة، وفي هذه اللحظة يتم تسريب تيار التوصيل في المادة العازلة [7]أنخفاض مقاومة المادة العازلة وت مـَثل هذه الحالة غالباً بكل دائرة تمر بين أقطاب المصدر. بما ان التطبيقات العملية للعوازل البوليمرية المشتتة بالمساحيق السيراميكية تعتمد الى حد كبير على نسبة المساحيق جة تلك االضافات ولذلك من المناسب يافة وشكلها وحجمها وبالتالي فان تغيراً سيحصل في الخصائص الميكانيكية نتالمض [8]جداً تحديد تلك الخصائص لضمان جودة اداء تلك المتراكبات. دراسة الخصائص الميكانيكية للمواد المتراكبة من األمور المهمة ألنها تحدد سلوك هذه المواد عندما تكون تحت دت عو الخصائص الميكانيكية فيختلفة ، ألن هذه العوامل تؤثر تأثير اإلجهاد الم سلط عليها وكذلك تأثير الظروف الخارجية الم سبب تعدد المتغيرات دراسة الخصائص الميكانيكية من األمور المعقدة ب دلذلك تع ليمري ،للَمواد الم تراكبة ذات األساس البو كل خاصية ، وبعد معرفة هذه الخصائص يمكن أختيار المادة المناسبة لألغراض التطبيقية بحسب طبيعة فيالتي تؤثر [9]المادة. الميكانيكية الى حد كبير مثل : المرونة المواد المتراكبة في التطبيقات الهندسية على خصائصها عماالتتعتمد أست (Elasticity) متانة الَشد ،(Tensile Strength) قابلية المادة لألستطالة ،(Elongation) ومقاومتها للظروف البيئية ، والحرارة وغيرها من الخصائص التطبيقية اآلخرى. وان جميع هذه الخصائص تعتمد بشكل كبير على الوزن الجزيئي (Molecular Weight) التركيب الجزيئي ،(Molecular Structure) والقوى الجزيئية ،(Molecular Forces) ،يوجد نوعان من القوى هما قوى األواصر الكيميائية القوية الموجودة بين ذرات السلسلة ، وقوى إذللراتنج األواصر الثانوية الموجودة بين الَسالسل، وان هذه الخصائص تَعتمد بشكل كبير على مواد التقوية ، وعلى المواد المضافة لِدنات(Fillers)مثل المالئات .(Plasticizers)والم ( التي تنشأ نتيجة التجاذب الكهروستاتيكي للشحنات على سطح Fات الكهروميكانيكية: اذا افترضنا ان قوى التجاذب )التأثير ،وهذه القوة الكهربائية في حالة (Y)لعينة معامل يونك لهاd)0(وأن السمك األبتدائي( Vالمادة عند تسليط فولتية مقدارها ) ( تتحملها المادة العازلة aEالمرونة ولذلك ترتبط اقصى شدة مجال كهربائي ) عادةاضغطاً يتوازن مع قوة األتزانتسبب :تيةعامل يونك كما في العالقة اآلبم 𝑬𝒂 = 𝑽 𝒅𝟎 = 𝟎. 𝟔 [ 𝒀 𝜺𝟎𝜺𝒓 ] 𝟏 𝟐 … (𝟐) 8.85)سماحية الفراغ o إذ × 10 −12F/m) ،r [10]. ثابت العزل الكهربائي للمادة العازلة الفيزياء |341 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 Electrothermal Breakdownاالنهيارالكهرو حراري يرتبط األنهيارالكهروحراري بعملية الفقدان على شكل حرارة التي تحصل في المادة العازلة بشكل مباشر ، وذلك نتيجة : تياألنهيارالكهروحراري يحدث كاآللوجود العازل بتأثير المجال الكهربائي ، وأن حرارة منها نتيجة للفقد و بزيادة درجة الحرارة يزداد الفقد ، وأن وجود خروجى لمادة العازلة اليؤدي تسليط فولتية على ا الشحنات الحرة في العيوب البلورية ) مثل االطوار البينية والفراغات( يغذي تيار التوصيل ويؤدي الى تشتت الحرارة من دار الحرارة التي تنتج موضعياً أكثر من الحرارة المشتتة خالل تأثير جول واألسترخاء في المجال المتناوب . ويكون مق وذلك بسبب التوصيلية الحرارية القليلة للمواد العازلة . وأن تراكم الحرارة الموضعي يمكن أن يؤدي الى أما أنتقال جتمعة ، الشحنات من حزمة لحزمة أو أنصهار موضعي أو تولد حراري للشحنات الحرة بواسطة األنتقال من مستويات م نخفاض صالبة المادة اة أو منفصلة تؤدي الى كذلك ممكن أن يحدث تحلل كيميائي موضعي للمادة، وأن كل الظواهر مجتمع لقرب من حافات شقوق واسعة غير منتظمة على المادة المنهارة. وقد يَحدث ثقب با ظهورتؤدي الى أنهيارها و من ثمو أن المجال الكهربائي يكون أكثر تراص وكثافة في تلك المنطقة، وتبرز هذه الحالة في األنهيار الكهربائي إذالمادة العازلة [7,11].(Edge Effect)بشكل أكبر وتسمى بتـأثير الحافة المواد المستعملة (EP)األيبوكسي راتنج من ( ويتكونthermosetting polymerويصنف ضمن البوليمرات المتصلبة بالحرارة ) شفاف،األيبوكسي سائل ، ويمثل المادة األساس االستعمال( ت خلط بنسب م حددة عند Hardener، والمادة المصلبة ) (Resin)مادتين المادة األساس (Matrix) 42راتنجاأليبوكسي نوع عملأست-®Sikadur .ت ركي المنشأ SiO)2(السيليكا ، بحجم حبيبي (EP)للمادة األساس (Reinforcement)كمادة مالئة عمل،أست ن مسحوق ناعم أبيض اللونعبارة ع ≤63µm (3.75,7.5,11.25,15)، بعد التجفيف تم إضافته بنسب وزنية م ختلفة% wt. تحضير العينات تم تحضير القوالب يدوياً إذسيراميك( ، -لمتراكبات )بوليمرلتحضير ا (Hand lay-up)تم أتباع طريقة القولبة اليدوية من مادة الفابلون )ورق مقوى شفاف( بأحجام متساوية ، بعدها تم تحضير عينات األختبار من خالل تحضير عينات مع األستمرار بالتحريك (Hardener)مع الم صلد (Resin)لراتنجااليبوكسي بدون إضافة من خالل خلط المادة األساس المادة دفة المادة السيراميكية التي تعها تم تحضير عينات المادة المتراكبة من خالل إضابعد (min 10)المتواصل لمدة لمرة ثانية ، بَعد ذلك تم توزيع ك ل خلطة على (min 10)المقوية بأربع نسب مختلفة لأليبوكسي مع أستمرار التحريك لـ من الزمن مدةسبة إضافة ، وت ركت العينات للكل ن أربع قوالب وبكميات مختلفة وذلك من أجل الحصول على أسماك مختلفة ألكتساب القوة ثم تم تقطيع العينات لألشكال المطلوبة ألجراء األختبارات. Testingاألختبارات Breakdown testَمتانة الَعزل الَكهربائي -0 :تيةعزل الكهربائي من األجزاء اآلتتألف منظومة قياس متانة ال ، والجهاز ألماني المنشأ من (Hz 50)، وبالتردد (kV 60-0)ويَعمل بالمدى (High Voltage)أ.مجهز الف ولتية . (BAUR – PGO – S3)نوع وذلك لمنع حصول أنتقال الشرارة (kV/mm 40)ب.سائل يَمتلك متانة َعزل َكهربائي عالية ، أستعمل َزيت المحوالت ل دوري لَِضمان َعدم تأينه وذلك لضمان الحصول على قياسات َدقيقة ، ويجب تَبديل الَزيت بشك (Flashover)العرضي من خالل أنتقال الشرارة داخل العينات . يتم وضع نموذج إذ، (2mm)ج. أقطاب كروية الَشكل َمصنوعة من مادة البراص َجيدة التَوصيل الكهربائي قطرها األختبار بين أالقطاب )أالقطاب وعينة األختبار مغمورة كلياً بالزيت( . وبعد قياس اقصى فولتية انهيار وباستعمال المعادلة يتم الحصول على متانة العزل الكهربائي. (1) ـقاس َمتانة العزل الكهربائي بواسطة جهاز نموذج األختبار بين أقطاب يتم وضع إذقياس متانة العزل الكهربائي، تـــ يَجب أن يكون َسطح النموذج في تماس إذ ختبار مغمورة كلياً بالزيت( ، البراص الكروية )تكون أقطاب البراص وعينة األ صعود الفولتية المطلوب ، مباشر مع أقطاب البراص أثناء إجراء األختبار ، بعد ذلك يتم تشغيل الجهاز ويتم تحديد زمن ختبار تبدأ الفولتية بالصعود تدريجيا حتى يحدث األنهيار الكهربائي عند قيمة معينة للفولتية تظر لنا من خالل اال ءعند بد لوحة رقمية موجودة بالجانب األيسر من الجزء السفلي للجهاز ، وعند تعويض هذه القيمة وتعويض سمك العينة التي حدث لحصول على متانة العزل الكهربائي.يتم ا (1)فيها األنهيار الكهربائي في المعادلة الفيزياء |342 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 صالدة شور -6 زاد كلما كانت الصالدة قليلة إذوليمرات المطاطية في الَشد ، يعطي مقياس صالدة شور داللة واضحة على خواص الب مقدار استطالة العينة قبل الكسر. ِجهاز َرقمي من نَوع ساطة على العينات الَمحضرة بو ( Shore-D durometer)تم أجراء أختبار الصالدة من نوع (TH210) .صيني المنشأ Tensile testإختبار الَشد -3 أنفعال( شيوعاً ، وعندما يتم شد مادة وَسحبها فأن أجهاد الشد سيطبق على –ي عتبر إختبار الَشد من أكثر قياسات )األجهاد :تيةاآل كن التعبير عنه بالمعادلةوحدة المساحة ويم 𝛔 = 𝐅 𝐀𝟎 … (𝟑) (: المساحة 0A، (N)قوة الَشد N/m ،F)2(أجهاد الشد أن: إذ 2(m :تيةيمكن أيجاده من المعادلة اآل إذا سبب الَشد إستطالة فأن أنفعال الَشد 𝝐 = 𝒍𝟏−𝒍𝟎 𝒍𝟎 … (𝟒) (mm): طول العينة بعد اإلستطالة 𝑙1، (mm): الطول العينة قبل اإلستطالة 𝑙0: أنفعال الَشد ، ∋أن: إذ يمكن أيجادها من المعادلة وعندما يصل إختبار الَشد الى أقصاه أي زيادة القوة الى أن تفشل العينة فأن متانة الَشد القصوى :تيةاآل 𝝈𝒎 = 𝑭𝒎 𝑨 … (𝟓) (: متانة الَشد القصوى 𝜎𝑚أن: إذ 2(N/m ،mF فشل النموذج: القوة عند(N) ،A مساحة المقطع العرضي عند الفشل : )2(m .[12] . تـم [13]عند َشد المادة فأن أبعادها العمودية على أتجاه تسليط القوة ستقل وبالتالي فأن مساحة المقطع العرضي ستقل أيضاً صيني المنشأ. (JIANQIAO)جهاز أختبار الشد من نوع ساطةة بور الَشد للَعينات الم حضرإجراء أختبا Three point bending test النقطأختباراألنحناء ثالثي من أختباراألنحناء يمكن حساب معامل يونك كما في المعادلة التالية: 𝒀 = 𝑴𝒈𝑳𝟑 𝟒𝟖𝑰𝑺 … (𝟔) : المسافة بين L، (m/s): التعجيل األرضي g، (kg): الكتلة الم سلطة على النموذج N/mm ،M)2(: معامل يونك Eأن : إذ .وأن عزم (mm): األنحناء الناجم عن الحمل المسلط N/mm ،S)4(: عزم االنحناء الهندسي I، (mm)نقطتي األرتكاز :تيةيحسب من المعادلة اآل (I)األنحناء الهندسي 𝑰 = 𝒃𝒅𝟑 𝟏𝟐 … (𝟕) (mm): سمك النموذج d، (mm): عرض النموذج bأن : إذ النتائج والمناقشة متانة العزل الكهربائي فيلم عدل الزمني لصعود الفولتية تأثير ا .أ , 0.5)متانة الَعزل الكهربائي للعينات الم حضرة وبمعدالت صعود فولتية م ختلفة فيسة تأثير م عدل صعود الفولتية تـم درا 1 , 2 , 3 , 5 kV/sec) توضح تغير متانة العزل الكهربائي مع الم عدل الَزمني (4-1)بدرجة حرارة الغ رفة. األشكال لِزيادة الفولتية للمادة المتراكبة )أيبوكسي _ ثنائي أوكسيد السيليكون( ، عموماً هذه االشكال توضح زيادة متانة العزل ولتية ، وَذلك ألن م عدل الصعود الواطئ يؤدي الى زيادة في تيارات التَسرب الكهربائي مع زيادة المعدل الزمني لزيادة الف وبذلك تزداد الحرارة الناشئة عنها ، وبما أن مقاومة المادة العازلة تقل عند زيادة الحرارة الموضعية أذن متانة العزل األنخفاض في متانة العزل الكهربائي مع الكهربائي ستنخفض مع أنخفاض الم عدل الَزمني لصعود الفولتية. كذلك من أسباب أنخفاض المعدل الَزمني لزيادة الفولتية حدوث تأثيرات تَراك مية لألصطدام "الكيميائي والكهروكيميائي" والتآك ل الذي يؤدي القيم عن الى تحطيم المواد وأسراعاألنهيار بواسطة التسخين "األنهيارالكهروحراري" وأن هذه القيم الم نخفضة ت َعبر الفيزياء |343 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 العوازل في التطبيقات العملية ، وأن القيم التي تم الحصول عليها من معدل الزيادة العالية ت مثل لحظة عمالالتَشغيلية عند أست َغلق أو فَتح الَدوائر الكهربائية . أن إذبة موجودة داخل المادة المتراكمن الممكن حصول شذوذ في هذا السلوك في بعض الحاالت وذلك بسبب العيوب ال نقاط ض عف في دة األنهيار وتمر في نقاط العيوب التي تعالشرارة الكهربائية مم كن أن تخترق العازل الكهربائي لحظ المادة. تأثير الُسمك 0.5)متانة العزل الكهربائي ألربع أسماك مختلفة ألقل معدل صعود فولتية فيتـم دراسة تأثير تغير السمك kV/sec) وأعلى معدل صعود فولتية(5 kV/sec) .ت بين مدى تأثير سمك المادة على (9-5)األشكال بدرجة َحرارة الغ رفة األيبوكسي بدون إضافة والعينات ذات األساس البوليمري المدعمة بنسب مختلفة من ثنائي عيناتمتانة الَعزل الَكهربائي ل ة بين متانة العزل الكهربائي و زيادة سمك المادة عالقة غير خطية. وسبب ، وهذه االشكال تبين أن العالق أكسيد السيليكون ذلك أن المادة العازلة تعمل على تناقص المجال الكهربائي بطريقة األستقطاب و أن هذا التأثير أي التناقص في المجال كسيد السيليكون تؤدي الى الزيادة في الكهربائي الخارجي يزداد مع زيادة س مك المادة ، وان الشوائب الموجودة في ثنائي أو تيارات التسرب وبالتالي تؤدي إلى أنخفاض متانة العزل الكهربائي و صعوبة في أسترجاع الَحرارة وطرحها من وسط العازل الى المحيط ، باإلضافة إلى ان جميع هذه العوامل تؤدي إلى انخفاض في متانة العزل الكهربائي . في هذا السلوك في بعض الحاالت أي أن "متانة العزل الكهربائي تزداد بأزدياد الس مك من الممكن أن يحصل شذوذ في بعض القيم" وذلك ألن الشرارة الكهربائية تتخذ مساراً أطول داخل المادة العازلة لوجود أطوار مختلفة في المادة جعلها تأخذ مساراً م تعرج عوضاً عن المسار المتراكبة وان هذه االطوار تعمل كعائق يعيق مرور الشرارة الكهربائية وي المباشر بين القطبين. تأثير اضافة السيليكا ( يوضح تغير متانة العزل الكهربائي مع تغير نسب إضافة المادة السيراميكية وعند مقارنة قيم متانة العزل 11الشكل ) أعلى قيمة لمتانة العزل الكهربائي تكون في المادة النقية وتبدأ الكهربائي لمادة االيبوكسي النقي وللمادة المتراكبة نالحظ أن سبب ذلك الى إنخفاض متانة العزل الكهربائي ودضافة للمادة السيراميكية . ويعمتانة العزل باألنخفاض مع زيادة نسبة األ ف في األطوار البينية اطق ضعنشوء من فضال عنالكهربائي لإليبوكسي لثاني أوكسيد السيليكون بالمقارنة مع متانة العزل زيادة نسبة السيليكا يزيد من نسبة األطوار البينية . كذلك بسبب وجود من ثمذات متانة إنهيار واطئة و مناطق دوالتي تع من أكبر األسباب التي تقلل من متانة العزل دلَصعب إزالتها عملياً والتي تعالفقاعات الهوائية المايكروية والتي من ا ائي.الكهرب الَصالدة )السيليكا( الى األيبوكسي وتزداد الصالدة بأزدياد نسبة 2SiOنالحظ أزدياد الصالدة عند إضافة ثنائي أوكسيد السيليكون على أساس اإلعاقة التي تبديها المادة هتفاعوأنخفاض الصالدة ممكن تفسير. ان أر(11)السيليكا الم ضافة كما في الشكل إرتفاع صالدة المادة المضافة بالمقارنة فضال عنبزيادة معامل يونك . للغرز فهي تزداد كلما كانت المادة أكثر هشاشة أي مع مادة المادة األساس . و زيادة الَصالدة تعني زيادة مقاومة المادة للغرز والبلى الميكانيكي . أختباراألنحناء إضافة مختلفة ، التغير في منحني )الحمل _ أستطالة( لكل من المادة النقية والمادة المتراكبة بنسب يوضح (12)شكلال ومن مخطط أن المطيلية تقل )أي ان هشاشية المادة تزداد( بأزدياد نسبة إضافة المادة السيراميكية. شكلونالحظ من ال (. نالحظ ارتفاع قيم معامل يونك مع زيادة نسبة 1معامل يونك وادرجت النتائج في الجدول ) استطالة تم حساب -الحمل اضافة السيليكا بسبب تحول المادة من الحالة المطيلية الى الهشة بزيادة المسحوق السيراميكي. الفيزياء |344 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 العالقة بين الخصائص الميكانيكية ومتانة العزل الكهربائي ان متانة العزل الكهربائي تتناسب معمعامل يونك وان زيادة األنفعال الميكانيكي يؤدي الى (2)يتبين من المعادلة (نالحظ ان العالقة عكسية بين متانة العزل الكهربائي ومعامل يونك بسبب التغير 11نقصان معامل يونك، ولكن من الشكل ) اصلة في السيليكا والتي ال تجعل التناسب واضحاً بين متانة العزل الكهربائي الحاصل في تركيب المادة نتيجة االضافات الح ومعامل يونك باالضافة الى التغيرات الحاصلة في ثابت العزل الكهربائي نتيجة اضافة السيليكا والذي يعتبر احد العوامل (.7المؤثرة في في المعادلة ) متانة العزل الكهربائي بزيادة نسبة اإلضافة أي ان العالقة عكسية بين متانة تزداد متانة الَشد بزيادة نسبة السيليكا وتنخفض .(14)الَشد ومتانة العزل الكهربائي وكما موضح في الَشكل Microscopic Testsالفحوصات المجهرية :Optical Microscopeالمجهر الَضوئي وذلك لتوضيح آثار الحرق (400 , 100 , 40)المجهر الضوئي بقوة تكبير ساطةأخذ عدة صور لسطوح العينات بوتَم واألنصهار الحاصل في العينات بسبب حدوث األنهيار الكهربائي والتي تكون عادة على شكل مناطق سوداء . ألنهيار الشقوق المتداخلة مع النقطة التي حصل فيها أنهيار كهربائي بعد عدة دورات من ا (18-15)توضح األشكال الكهربائي ، وان سبب الشقوق المتوقع عند األنهيار الكهربائي هو هشاشية المادة ، وكلما زادت نسبة اإلضافة يزداد توقع حدوث الشقوق بسبب أزديادهشاشية المادة ، وبالتالي تناقص الخصائص الميكانيكية للعينات التي تظهر فيها شقوق مجهرية ن األنهيار الكهربائي على مقدار شدة المجال الكهربائي المؤثر . ومن المتوقع تكسر السالسل ويعتمد طول الشقوق الناشئة ع البوليمرية لمادة األيبوكسي وتحرر غاز الهيدروجين وبقاء الكاربون على شكل منطقة سوداء في داخل العينة على أثر (21-19)ز الهيدروجين او المسامات في العينة .االشكال االنهيار الكهربائي ، وتظهر فقاعات اثناء اإلنهيار ي عتقد إنها لغا نالحظ عدم وجود الشقوق. إذر الكهربائي بعد دورة واحدة ، توضح َشكل األثر لألنهيا ن الحظ وجود الفقاعات وان ظهور الفقاعات هو نتيجة لتحرر الغازات من تركيب البوليمر وعدم (24-22)أما في األشكال قدرتها على الخروج من العينة بسبب لزوجة فقاعة البوليمر ، وكذلك نالحظ نقطة أنصهار المادة البوليمرية . وتظهر هذه حرارة تعمل على صهر البوليمر أثناء الحالة بشكل واضح في حالة معدل صعود الفولتية البطيء حيث تتحرر األنهيارالكهروحراري . االستنتاجات  تعتمد متانة العزل الكهربائي على سمك العينة ومعدل صعود الفولتية باالضافة الى تناقصها مع زيادة كمية السيليكا المضافة لمتراكبات االيبوكسي.  ارتفاع معامل من ثميجة اضافة مسحوق السيليكا وحصول تحول في المتراكبات ذات االساس من االيبوكسي نت يونك ومتانة الشد.  العالقة عكسية بين معامل يونك ومتانة العزل الكهربائي وهي تخالف العالقة النظرية بسبب تأثير اضافة المساحيق السيراميكية.  االنهيار الكهربائي ادى الى ظهور شقوق مجهرية في العينات المضاف اليها نسب عالية من السيليكا، مما يؤدي . Toughnessالى تناقص المتانة  االنهيار الكهربائي عند معدالت صعود الفولتية الواطئة يؤدي الى صهر عينات االيبوكسي وانتظام منطقة االنهيار الكهروحرارية مما يسبب تدهوراً خطيراً في متانة العزل الكهربائي ولكن اضافات السيليكا هندسياًبسبب التأثيرات تقلل من تلك المخاطر الرتفاع درجة حرارة انصهارها وانتشارها في المادة المتراكبة بالرغم من تشوه وعدم انتظام منطقة االنهيار. الفيزياء |345 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 المصادر -Epoxy)"دراسة بَعض الَخواص الميكانيكية لمتراكب (2014)،رفقة عامر سلمان خالد َرشاد والراوي , .0 MgO)1، 12ين ،" ، مجلة جامعة النهر . 2. Pascoe, K. J., (1974) “Properties of Materials for Electrical Engineers”, John Wiley and Sons, London. 3. Blyth, A. R., (1979) “Electrical Properties of Polymers “, Cambridge University Press, London. 4. Pampuch, R., (1976) “Ceramic Materials an Introduction to Their Properties” , Elsevir scientific pub.com , Amsterdam. 5. Mehta, V. K., (2004) “Principles of Electrical Engineering and Electronics” , S. Chand & Comp. LTD. Ramnagar , New Delhi India. 6. Stanek, J., (1977) “Electric Melting of Glass” , Elsevier Scientific Comp , LTD , Amsterdam . 7. Tareev, B. (1979) “Physics of Dielectric Materials” , Mir Publishers , Moscow. لحبيبي لمادة التدعيم على خصائص المادة المتراكبة""دراسة تأثير الحجم ا (7112، )منى محمدشعالن .8 .لية التربية للعلوم الصرفةاألنبار ، ك،جامعة 9. Kffel, E. and Zaengl W. S., (1984) “High – Voltage Engineering” , Perganan Press , Frankfort. د.مأمون فاضل ، اودا أ بلحد ، فاروق خليل ، دار "هندسة الضغط العالي" ، ترجمة: ( 1897، )أي. كفل ، أم.عبد هللا -11 .عة والنشر ، جامعة الموصلالكتب للطبا 10. Bunget, I. and Mihai P., (1984) “Physics of Solid Dielectrics” , Elsevier Oxford. 11. Mead and M. Riley, Ives (1971) “Handbook of Plastic test Methods”, Butter Worth Group. 12. Dov Sherman and David Brandon, (1999) “Advanced Engineering Materials”, 1, 3-4, John Wiley Inter Science, December. ( يوضح قيم معامل يونك المستخرجة بواسطة إختباراألنحناء1جدول رقم ) N/mm2قيم معامل يونك من االنحناء %wtنسبة اإلضافة 0 32.696 3.75 33.404 7.5 34.744 11.25 34.934 15 42.755 الفيزياء |346 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 تغير متانة العزل الكهربائي مع معدل صعود الفولتية (1شكل ) )2(Ep + 3.75% SiO للنموذج تغير متانة العزل الكهربائي مع معدل صعود الفولتية (6شكل ) (Ep + 7.5% SiO2) للنموذج صعود الفولتية ( تغير متانة العزل الكهربائي مع معدل3شكل ) (Ep + 00.61% SiO2) للنموذج الفيزياء |347 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 ( تغير متانة العزل الكهربائي مع معدل صعود الفولتية4شكل ) (Ep + 01% SiO2) للنموذج ( تَغير الُسمك مع متانة العزل الكهربائي 1شكل ) (Ep Pure) للنموذج ( تَغير الُسمك مع متانة العزل الكهربائي6شكل ) (Ep + 3.75% SiO2) للنموذج الفيزياء |348 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 ( تَغير الُسمك مع متانة العزل الكهربائي 7شكل ) (Ep + 7.5% SiO2) للنموذج ( تَغير الُسمك مع متانة العزل الكهربائي8) شكل (Ep + 11.25% SiO2) للنموذج ( تَغير الُسمك مع متانة العزل الكهربائي 9شكل ) (Ep + 15% SiO2) للنموذج الفيزياء |349 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 ( تغير متانة الَعزل الكهربائي مع نسبة اإلضافة. (10شكل ( العالقة بين الصالدة ونسبة اإلضافة11شكل ) استطالة في حالة االنحناء –( يوضح منحني الحمل 12شكل ) لنماذج االيبوكسي المضاف اليها نسب وزنية مختلفة من السيليكا الفيزياء |350 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 ونسبة اإلضافة ( العالقة بين معامل يونك ومتانة العزل03شكل ) العالقة بين متانة الَشد ومتانة الَعزل ونسبة اإلضافة (14)شكل األنهيار الكهربائي والشقوق المجهرية أثر(15) شكل (40X)بقوة تكبير t=1.58mm)2(15% SiO ,للنموذج الفيزياء |351 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 لنموذجأثر االنهيار الكهربائي ل (17)شكل ربائي عند أنهيارات متعددةالنموذ ج األنهيار الكهأثر(16) شكل , t=1.58mm)2(15% SiO بقوة تكبير (100X) t=1.9mm ),215% SiO( بقوة تكبير(40X) آثر االنهيار الكهربائي للنموذج(19) شكل للنموذج أثر االنهيار الكهربائي (18) شكل , t=2.2mm)2(15% SiO بقوة (تكبيرx011) (mm0.9=, t% sio 01 (بقوة تكبير)x41) (SiO2, t=1.9mm %15) للنموذج (46-4)الشكل (100X)بقوة تكبير -4)الشكل الفيزياء |352 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 للنموذجأثر االنهيار الكهربائي (20)شكل لا للنموذجأثر االنهيار الكهربائي (21)شكل للنموذجأثر االنهيار الكهربائي (20) شكل , t=1.9mm)2(15% SiO بقوة تكبير x)(100 , t=2.27mm)2(11.25% SiO بقوة تكبير (100X) للنموذجأثر االنهيار الكهربائي (23) شكل للنموذجثر االنهيار الكهربائي أ(22) شكل , t=1.82mm)2(11.25% SiO بقوة تكبير (x011 ) t=1.8mm) , 2(3.75% SiO 100كبيرتبقوةX)( ) الشكل الفيزياء |353 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 (100X)بقوة تكبير (Ep, t=1.5mm)للنموذج أثر االنهيار الكهربائي (64شكل ) الفيزياء |354 7112( عام 1العدد ) 30مجلة إبن الهيثم للعلوم الصرفة و التطبيقية المجلد Ibn Al-Haitham J. for Pure & Appl. Sci. Vol.30 (1) 2017 Study the Electromechanical Strength Properties for Epoxy Dispersed Silica Powder Composite Shihab A. Zaidan Amani Z. Mohammed Dept. of Applied Science /University of Technology Received in :6/October/2016, Accepted in :7/November/2016 Abstract Powder Silica (SiO2) was added to epoxy polymer with different weight percentages (3.75,7.5,11.25 and 15 wt%) for particle size  63 µm. Hand lay-up method it is used to prepared (Epoxy-Silica) composite, and cutting appropriate specimens for testing. Electrical strength varies nonlinearly with specimens thickness, also decreasing with average time for the rise of voltage decreases due to electro thermal effects. Clearly, electrical strength decreases with the increase of the proportion of added silica. The hardness, tensile strength and young modulus increased with the added silica increases due to changing in material characteristics from ductility to brittle. Microscopic cracks and irregularity deformation were appeared within electrical breakdown area, especially for high silica additives. While, fusion, perforation and regularity of electrical breakdown area were appeared for specimens with low and without silica additives. Key Words: Composite Materials, Epoxy, Silica, Dielectric Strength, Young’s Modulus, Hardness.