I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   7 ,   No .   2 A p r il   201 7 ,   p p .   568 ~ 5 7 5   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 7 i 2 . p p 5 6 8 - 5 7 5     568       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I JE C E   The Eff ect  o Plas m a - Trea ted  Bo ro n Nit ri de on  Parti a Discha rg e Chara cter isti cs o LD P E       N. A.   Aw a ng ,   M . H .   Ah m a d,  Y. Z .   Ar ief ,   I .   H.   Z a k a ria N. A.   Ah m a d   In stit u te  o f   Hig h   Vo lt a g e   &   Hig h   Cu rre n (I V A T ) F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g Un iv e rsiti T e k n o lo g M a lay sia ,   8 1 3 1 0   Jo h o Ba h ru ,   M a lay sia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   9 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   No v   2 0 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   Dec   1 1 ,   2 0 1 6       P o w e su p p ly   re li a b il it y   is  a   k e y   f a c to in   a   c o u n try   e c o n o m ic  sta b il it y .   It  is  c o n tri b u ted   b y   th e   re li a b le  p o w e r   d istri b u to v ia  tran s m issio n   li n e s,  o v e rh e a d   o u n d e rg ro u n d   c a b les .   Ho w e v e r,   th e   p o w e c a b les   a n d   a c c e ss o ries   a re   a lwa y e x p o se d   to   p re - b re a k d o wn   p h e n o m e n a   k n o w n   a p a rti a d isc h a rg e (P D)  w h ich   c o m m o n ly   o c c u in   m icro v o id s,  d e f e c ts  o p ro tru si o n in sid e   t h e   in su lati o n . T o   im p ro v e   th e   p e rf o r m a n c e   o f   th e   c a b le  in su latio n   a g a in st  P D,   n a n o f il lers   a re   a d d e d   in to   t h e   i n su latin g   m a teria ls.   Ho w e v e r,   t o   a c h iev e   su p e rio r   p e rf o rm a n c e   o f   P D   re si sta n c e ,   th e   n a n o f il lers   m u st  b e   h o m o g e n e o u sly   d isp e rse d   in to   th e   p o ly m e r   m a tri c e w it h ti g h tl y   b o n d e d   in terf a c ial  z o n e s.  T h e re f o re ,   th is  c o u ld   b e   a c h iev e d   b y   e m p lo y in g   m e th o d   o f   su rf a c e   f u n c ti o n a li z a ti o n   b y   u sin g   c o ld   a tm o sp h e ric  p las m a   to   stre n g th e n   th e   f il ler/p o ly m e in terf a c e s.  In   v i e w   o f   f o re g o in g ,   th is  stu d y   in v e s ti g a ted   th e   e ffe c ts  o f   su rf a c e   trea ted   b o r o n   n it rid e   (BN)  n a n o p a rti c les   in   L o w   De n sit y   P o ly e th y len e   ( L DP E)  o n   th e   P c h a ra c teristics   b y   f o ll o w in g   CI G RE     M e th o d   II  a t   7   k V rm sa p p li e d   v o l tag e .   T h e   p h a se   re so lv e d   P c h a r a c teristics   w e r e   p e rf o r m e d .   T h e   re su lt re v e a led   th a b y   trea ti n g   th e   n a n o f il lers   w it h   c o ld   p las m a ,   th e   P re sista n c e   o f   L DP w e re   h ig h l y   a c h ie v e d   c o m p a re d   w it h   th e   u n trea ted   BN n a n o f il lers .   Ke ywo r d :   A t m o s p h er ic  p r ess u r p las m a   B o r o n   n itrid   C I GR E   m eth o d   I I   L o w   d en s it y   p o l y et h y le n   P ar tial d is ch ar g   Co p y rig h ©   2 0 1 In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   M. H.   Ah m ad ,   I n s tit u te  o f   H ig h   Vo lta g &   H ig h   C u r r en t,   Facu lt y   o f   E lectr ical  E n g in ee r in g ,   Un i v er s iti   T ek n o lo g i M ala y s ia   E m ail:  m o h d h af iz i@ f k e. u t m . m y       1.   I NT RO D UCT I O N   P o ly m er ic  in s u latin g   m ater ial s   ar w id el y   u s ed   in   h i g h   v o ltag eq u ip m e n t,  esp ec ial l y   in   p o w er   ca b les.  Ho w e v er ,   u n d er   lo n g   p er io d ,   p o ly m er ic  ca b le s   w h ich   e x p o s ed   to   th e   ag ei n g   a n d   d eg r ad atio n   w ill   ev en t u all y   lead   to   elec tr ical  f ailu r e.   O n o f   t h m ai n   ca u s e s   o f   elec tr ical  f ail u r i n   i n s u lati o n   ca b les  is   p ar tial   d is ch ar g e.   P ar tial  d is ch ar g ( P D)   is   d ef in ed   as  lo ca lized   d ielec tr ic  b r ea k d o w n   o f   s m all  p o r tio n   o f   an   in s u latio n   s o lid   o r   f l u id   t h at   p ar tiall y   b r id g th e   in s u latio n   b et w ee n   th e   co n d u c to r s   w h i ch   m a y   o r   m a y   n o t   o cc u r   ad j ac en t to   co n d u cto r   [ 1 ] .   T h u s ,   P D   p h e n o m e n o n   n e ed s   to   b co n s id er ed   in   i n s u lat io n   d iag n o s tic s   an d   p er f o r m a n ce   ass e s s m e n m e asu r e m en t.  Si n ce   th is   p h e n o m e n o n   o n l y   o cc u r s   w it h i n   th d ef ec in   th e   in s u latio n ,   it  d o es  n o ca u s a   d ir ec b r ea k d o w n   o f   t h i n s u latio n   i m m ed iatel y   [ 2 ] .   Fail u r es  in   h i g h   v o lta g e   co m p o n e n t s   d u e   to   i n s u latio n   b r ea k d o w n   ca n   r esu lt  i n   co s tl y   a n d   ti m co n s u m in g   m ai n te n an ce   as  th e   w h o le   co m p o n e n m a y   n ee d   t o   b r ep lace d .   T h er ef o r e,   o n o f   t h m et h o d s   ag ai n s P is   b y   ad d in g   n a n o f i ller s   i n to   th p o l y m er   to   r ed u ce   th P ac tiv itie s   i n   p o l y m er ic  in s u lati o n .   Ho w e v er ,   th n an o f iller s   t en d   to   ag g lo m er ate  in   p o l y m er   m a tr ices  d u to   th eir   in co m p ab ilit y .   T h h o m o g en e o u s   d is p er s io n   an d   g o o d   ad h esio n   o f   th e   n an o p ar ticles  ca n n o b ac h ie v ed   th er eb y   lead i n g   to   p r o p er t ies  d eg r ad atio n   o f   th p o w er   c ab le  in s u latio n .   A s   s o lu t io n ,   co u p li n g   a g en w a s   u s ed   to   m o d if y   t h s u r f ac o f   t h n an o p ar ticles   ch e m ical l y .   T h is   m et h o d   h a s   s h o w n   s o m p r o m is i n g   r esu lt s   b y   i m p r o v in g   t h in ter f ac ia b o n d in g   [ 3 ] ,   b u th is   tech n i q u s till   h a s   s o m e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 7   :   5 6 8 575   569   co m m o n   d r a w b ac k s   s u ch   a s   c o m p le x it y   an d   h ig h   to x icit y   d u to   th u s o f   c h e m ical  s o l v en ts   [ 4 ] .   I n   o r d er   to   en h an ce   th e   d ielec tr ic  p er f o r m an ce   o f   p o l y m er   n an o co m p o s ites ,   s u r f ac m o d if icatio m et h o d   v ia  at m o s p h er ic  p r ess u r p las m ( A P P )   w a s   e m p lo y ed .   A P P   h as  b ee n   s u cc ess f u ll y   e m p lo y ed   in   s o m e   f ield s   s u c h   as  etc h in g ,   s u r f ac ac tiv atio n ,   o zo n p r o d u ctio n   an d   d ec o n ta m in a tio n   [ 5 ] .   Yan   et  al.   [6 - 8] f o u n d   th at  t h s u r f ac m o d if icat io n   u s in g   p las m tr ea t m e n m et h o d   r ed u ce d   th a g g lo m er ati o n   an d   i m p r o v ed th e   ch e m ical  b o n d s   t h er eb y   lead i n g   to   th i m p r o v e m en o f   t h elec tr ical  in s u latio n   p r o p er ties .   I n   t h is   s t u d y ,   at m o s p h er ic  p r ess u r p las m m et h o d   w as  u s ed   b y   tr ea tin g   th B Nn an o f iller s w i th   p las m d is ch ar g es.  T h is   tech n iq u co u ld   b an   o p ti m u m   s o l u tio n   t o   th p r o d u ctio n   o f   h i g h l y   P r esis ta n i n s u lati o n   f o r   h i g h   v o ltag e   ap p licatio n   esp ec iall y   i n   p o w e r   ca b les.       2.   E XP E R I M E NT   AND  T E ST   O B J E CT S   2 . 1 .   Sa m ple P re pa ra t io n   T h L DP E   w a s   u s ed   as  b ase  p o ly m er   o f   th p o l y m er   n an o co m p o s ite  s a m p le.   I t   w a s   s u p p lied   b y   T ita n   C h e m ical,   Ma la y s ia.   I t   h as  d e n s i t y   o f   0 . 9 2 2 g /c m 3   an d   th e   m el tin g   i n d ex   o f   2 5 g /1 0 m i n .   A l s o ,   th e   n an o f iller   u s ed   w asB o r o n   Nit r id e.   B o r o n   Nitr id w as   h e x a g o n al  s h ap w it h   a v er ag p ar ticle  s ize   o f   1 3 7 n m   s u p p lied   b y   Nan o s tr u ct u r ed   an d   Am o r p h o u s   Ma ter ial s ,   US A     C o m p o u n d in g   p r o ce s s   o f   L D P E   an d   B f iller   w as  p er f o r m ed   u s in g   B r ab en d er   m i x e r   w it h   th e   ch a m b er   s ize  o f   5 0   c m 3   b y   m e lt  m i x i n g   at  1 6 5 °C .   T h elec tr o d s p ee d   m i x er   h a s   h ig h   s h ea r   f o r ce   an d   it  w a s   co n tr o lled   at  3 5   r p m   to   en s u r th m ix i n g   p r o ce s s   w as  m i x ed   h o m o g en o u s l y   b et w ee n   p o l y m er   an d   t h e   n an o f iller s .   T h m i x i n g   ti m o f   L DP E   an d   th n a n o f i ller s   w a s   s et  at  2   m i n u tes  f o r   ea ch   s a m p le.     T h s a m p le s   o f   L DP E   n a n o co m p o s ite s   w er e   p r ep ar ed   in to   s q u ar s h ap w it h   d i m en s io n   o f     1 5 cm   x   1 5 c m   x   1 m m   b y   h o p r ess in g   at  1 6 0 °C .   P r eh ea ti n g   p r o ce s s   w a s   co n d u cted   f o r   5   m i n u te s   f o llo w ed   b y   5   m in u tes o f   co m p r ess io n .   Af t er   th at,   th m o u ld ed   s a m p le  was p lace d   in s id th h y d r a u lic  co ld   p r ess   m ac h i n f o r   co o lin g   p r o ce s s .           2 . 2 .   Su rf a ce   M o difica t io n us ing   P la s m a   T h B N   n an o f il ler s   w er m o d if ied   u s i n g   at m o s p h er ic  p r es s u r p las m i n   u til izin g   th c o n ce p o f   d ielec tr ic  b ar r ier   d is ch ar g ( DB D)   co n f i g u r atio n   s y s te m .   T h DB o f   p las m s etu p   c o n s is ts   o f   t w o   g las s   p lates  in   b et w ee n   o f   th h i g h   v o ltag elec tr o d co v er ed   w ith   w ir m e s h   as  s h o wn   in   Fi g u r 1 .   T h e   at m o s p h er ic  air   p r ess u r p las m w as  g e n er ated   b y   5 0   Hz  p o w er   s u p p l y   w it h   m a x i m u m   1 0   k Vr m s   ap p lied   v o ltag e.   T h p las m p o w er   was  co n s u m ed   at  1 0 W .   T h n an o p ar ticles  w er p lace d   b et w ee n   DB D’ s   p late  in   th p las m ch a m b er   an d   tr ea ted   ti m w as  p er f o r m ed   f o r   3 0   m in u te s .   T o   o b tain   h o m o g e n o u s   e x p o s u r e,   t h e   n an o p ar ticles  w er s tirr ed   f o r   3 0   s ec o n d s   at  e v er y   5   m i n u tes  o f   s u r f ac tr ea t m e n t   [ 6 ] .   T ab le  1   s h o w s   t h e   s a m p le  co d an d   co m p o s itio n   o f   ea ch   s a m p le.           Fig u r 1 .   A t m o s p h er ic  P r ess u r P las m R ea cto r       T ab le  1 .   C o d an d   C o m p o s itio n   o f   ea ch   Sa m p le   S a mp l e   c o d e   C o mp o si t i o n   A0   P u r e   L o w   D e n si t y   P o l y e t h y l e n e     B1   L o w   D e n si t y   P o l y e t h y l e n e / 5 w t U n t r e a t e d   B o r o n   N i t r i d e   N a n o c o m p o si t e   B2   L o w   D e n si t y   P o l y e t h y l e n e / 5 w t P l a sma  T r e a t e d   B o r o n   N i t r i d e   N a n o c o m p o si t e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708     Th E ffect  o f P la s ma - Tr ea ted   B o r o n   N itr id o n   P a r tia l D is ch a r g C h a r a cteris tics   o LDP E   ( N . A .   A w a n g )   570   2 . 3 .   CIG RE   M et ho d II   E lect ro de  Co nfig ura t io n   T h h ig h   v o lta g w a s   ap p lied   at  th e   u p p er   o f   t h s p h er elec tr o d o f   th test   ce ll a n d   also   t h m o ld ed   s p h er elec tr o d w it h   s p ec i m en   t h at  w as  f ab r icate d   b y   u s i n g   L DP E   at  t h ce n tr o f   t h e   C I GR E   Me t h o d   I I .   T h en ,   th en a n o co m p o s ite  s a m p le  an d   k ap to n   s p ac er   w er p u at  th b o tto m   o f   th s p ec i m e n .   T h r o d   elec tr o d e   w a s   d ir ec tl y   co n tacte d   w it h   th s p ec i m en ,   w h ile  t h s p ec i m en   an d   th g r o u n d   elec tr o d w er s ep ar ated   b y   a   g ap   o f   ab o u 0 . 1 2 5 m m .     T h is   is   to   en s u r s tr o n g   an d   i n h o m o g e n eo u s   f ield   in   t h ca v it y ,   th u s   co n ce n tr ati n g   th d is c h ar g ar ea   w it h   r ad iu s   ab o u t t w ice  o f   t h s p h er as  s h o w n   in   F ig u r 2 .           Fig u r 2 .   C I GR E   Me t h o d   I I   el ec tr o d co n f ig u r atio n       2 . 4 .   Cha ra c t er iza t io n   a nd   P a rt ia l D is cha rg T esting   T h Field   E m is s io n   Sca n n i n g   E lectr o n   Mic r o s co p y   ( FESE M)   an al y s e s   o f   ea ch   s a m p le  w er e   p er f o r m ed   u s i n g   Z eis s   S u p r 3 5 V P s ca n n i n g   elec tr o n   m icr o s co p to   o b s er v th d is p er s io n   an d   t h h o m o g en eit y   o f   B n an o p ar ti cles in   t h s a m p les o f   t h u n tr ea ted   an d   p las m tr ea ted n a n o co m p o s i tes .           Fig u r 3 .   E x p er i m en tal  s et u p   f o r   th P m ea s u r i n g   s y s te m       T h P ex p er im e n s et u p   w as   co n d u cted   in   Hi g h   Vo lta g L ab o r ato r y   as  s h o w n   i n   Fi g u r 3 .   P test   h as  f o llo w ed   t h I E C   6 0 2 7 0 2 0 0 0   s tan d ar d   [ 9 ]   in clu d in g   p r ep ar atio n   o f   m ea s u r e m e n to o ls   as  s ta n d ar d   o f   s o lid   in s u la tin g   m ater ial  w h ic h   s ta ted   th at   th e   A C   v o lta g o f   5 0   Hz  p o w er   s u p p l y   n ee d ed   to   b in j ec ted   in   t h e   s o lid   in s u latio n .   T h is   s ta n d ar d   w a s   d esig n ed   w ith   t h p u r p o s o f   ch ar ac ter izin g   t h ab ilit y   o f   in s u lati n g   m ater ial  t h at  to   p r ev e n t h i n ce p tio n   o f   p ar tial  d is c h ar g e s   w h e n   th e y   ar s u b j ec ted   to   h ig h   e lectr ical  s tr e s s es.   T h v o ltag w as  ap p lied   u p   to   7   k Vr m s   f o r   1   h o u r   ag ein g   ti m o f   ea ch   L DP E   n a n o co m p o s ites   s a m p le .   B esid es th at,   t h P m ea s u r em e n t set u p   h ad   th b ac k g r o u n d   n o is lev el  at  0 . 2 5   p C .     H V   T e st i n g   T r a n sf o r me r   C a p a c i t i v e   D i v i d e r   T e st   S a mp l e   P D   C a l i b r a t o r   D i sch a r g e   R o d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 7   :   5 6 8 575   571   3.   RE SU L T S AN AN AL Y SI S   3 . 1 .   P a rt ia l D is cha rg Cha ra ct er is t ics   P ar tial  d is ch ar g o cc u r r en ce s   o f   p u r L DP E   an d   L DP E /B n an o co m p o s ite s   w it h   5 w t%  f o r   1   h o u r   w er m ea s u r ed .   T h is   ch ar g p u ls o b tain ed   d u r in g   th te s ti n g   s a m p le s   o f   P ch ar ac ter is ti cs  in   Hig h   Vo ltag e   lab o r ato r y .   B ased   o n   th ex p e r i m en t,  th r es u lts   o b tai n ed   b y   u s in g   P Dete cto r   DDX - 9 1 0 1   R e m o te  C o n tr o s o f t w ar w as  s et  at  7   k Vr m s   v o ltag lev el  d u r in g   t h ag ei n g   p r o ce s s .             Fig u r 4 .   P m a g n i tu d p atter n   o v er   o n h o u r   ag ei n g   ti m at   7 k V r m s       Fig u r 4   d ep icts   t h P m a g n i tu d p atter n s   o v er   o n h o u r   ag ei n g   ti m o f   all  s a m p l es  f o r   P D   ex p er i m e n t te s t.  A s   c lear l y   s ee n   f r o m   t h f ig u r e,   t h A 0   s a m p le  h as  h i g h er   P m ag n it u d v alu e   at  3 0 0   s ec o n d   an d   B 2   s a m p le   h a s   t h lo w e s P m ag n it u d a m o n g   o t h er   s a m p le s .   Me a n w h ile,   t h o cc u r r en ce s   o f   P D   ac tiv itie s   s tar ted   to   f lu c tu ate   a 2 1 0 0   s ec o n d s   b et w ee n   A 0   a n d   B 1   s a m p le.   T h i s   p h e n o m e n o n   i s   co n s id er ed   as   elec tr o m ag n etic  i n ter f er en ce   t h at  o cc u r s   d u r in g   e x p er i m e n t.   T h r esu lts   i n   F ig u r 5   s h o w ed   th at  t h av er a g e   of   P m a g n itu d t h at  in f l u e n ce d   b y   th v alu o f   v o lta g s t r ess   ex er ted   o n   th s a m p le.   I h as  h ap p en ed   at  cr itical  v alu e   o f   h ig h   v o lta g e ,   th e   v o id   w o u ld   e x p er ien ce   P ac tiv it y   w h ic h   ca u s ed   b y   t h b r ea k d o w n   v o ltag e s   w it h i n   th ca v it y .           Fig u r 5 .   Av er ag o f   P m a g n it u d o v er   o n h o u r   ag e in g   ti m at  7 k V r m s         T h v alu o f   b r ea k d o w n   v o lta g o cc u r   i n   t h v o id   w as i n it ia ted   at  s o m v al u o f   v o lta g i n   e x ce s s   o f   th n o m in al   b r ea k d o w n   v o lta g o f   t h s a m p le.   T h o cc u r r en ce s   o f   P a h i g h er   n a n o f i ller   a m o u n h ad   s m al ler   ch ar g a s   co m p ar ed   to th s a m p le   w it h o u t   n an o f iller .   T h o v er all  P p atter n s   s tar t   to   ch a n g e   d u r i n g   1   h o u r   o f   ag ei n g   ti m e.   A th f ir s 6 0 0   s ec o n d s ,   th P m ag n i tu d o f   th B 2   s a m p le  s h o w s   s ig n i f ica n d ec r ea s th at  r esu lted   in   t h l o w est  P m a g n itu d a m o n g   th th r ee   s a m p les.  Ho w ev er ,   f o r   last   6 0 0   s ec o n d s ,   th P m a g n i tu d o f   t h B 1   s a m p le  i n cr ea s ed   ab r u p tl y   u p   to   2 3   p C   co m p ar ed   to   o th er   s a m p les.  I m a y   b e   ass o ciate d   w ith   elec tr o m ag n et ic  in ter f er e n ce .   Statis t ical  an a l y s is   w as  ap p lie d   f o r   th co m p u tatio n   o f   s ev e r al  s tatis t ical  o p er ato r s .   T h d ef i n itio n s   o f   m o s o f   t h ese   s ta tis t ical  o p er ato r s   ar d escr ib ed   b elo w .   T h p h ase   an g le   φ ,   P ch ar g m ag n i tu d q   a n d   P D   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708     Th E ffect  o f P la s ma - Tr ea ted   B o r o n   N itr id o n   P a r tia l D is ch a r g C h a r a cteris tics   o LDP E   ( N . A .   A w a n g )   572   n u m b er   o f   p u l s es   n .   P d is tr i b u tio n   p atter n s   ar co m p o s ed   o f   th e s t h r ee   p ar a m e ter s .   S t ati s tical   p ar a m eter s   ar o b tain ed   f o r   p h ase  r eso lv ed   p atter n   ( n - q ) .   Du r in g   th e x p er im e n o f   p ar tial  d is ch ar g e,   s m all  g r ee n   p o in r ep r esen ts   t h e   P ac tiv ities   th at  o cc u r r ed   o f   ea c h   s a m p l e.   Fro m   t h e   NQP   p atter n s   i n   F ig u r 6 ,   t h P D   o cc u r r ed   b et w ee n   ze r o   cr o s s i n g   an d   t h p ea k   o f   b o th   h al f   c y cles.  I n   a v er ag e,   t h a m p lit u d o f   t h p atter n   i s   s i m ilar   i n   A 0   a n d   B 1   s a m p le s   b u t   th e   P n u m b er   o f   A 0   s a m p le  h as   t h h ig h er   v al u a m o n g   o t h er s .   T h e   s a m p le  w ith   ad d itio n   o f   n a n o f iller   h as  t h la y er   t h at  p r e v en t s   t h s a m p le   f r o m   t h o cc u r r en ce s   o f   P D.   T h er ef o r e,   it  m a y   r ed u ce   th P n u m b er   a n d   al s o   th e   P o cc u r r en ce s .   W h ile,   t h N QP   p atter n   f o r   B 2   s a m p le   w a s   s ig n i f ica n tl y   d i f f er e n t b ec au s eit   h a s   a   lo w er   P m ag n it u d an d   P n u m b er .   I t c an   b s ee n   i n   Fig u r 8 ( b ) ,   th ag g lo m er at io n   h a s   o cc u r r ed   in   th p las m tr ea t m en o b tain ed   w i th   f i la m e n tar y   d is c h a r g e.   I r esu lted   in   f e w   p ar ts   w h ic h   ex p o s ed   to   th p las m tr ea t m e n at  th s u r f ac co m p ar ed   to   th o th er   p ar ts   th er eb y   r esis tin g   th P d is c h ar g e s .   Ag g lo m er atio n   o f   n a n o p ar ticles  co n tr ib u tes   to   th e   h i g h   r ep etitio n   o f   P ac tiv itie s   i n   ter m   o f   P n u m b er .   Ho w e v er ,   p las m a   tr ea t m en t   p r o d u ce d   s tr o n g er   c h e m ical   b o n d s   a n d   c o u ld   i m p r o v e   t h e   d is p er s io n   lev el  o f   th n an o p a r ticles.          ( a)   P h ase - r eso lv ed   o f   A 0   s a m p le,   7 k V rm s     ( b )   P h ase - r eso l v ed   o f   B 1   s a m p le,   7 k Vr m s       ( c)   P h ase - r eso lv ed   o f   B 2   s a m p le,   7 k V r m s     Fig u r 6 .   NQP   p atter n   o f   L DP E - B n a n o co m p o s ite       3 . 2 .   M o rpho lo g ica l A na ly s is   T h FESE an al y s i s   o f   u n tr ea ted   an d   p las m tr ea ted   n a n o p ar ticles  an d   n an o co m p o s ite   s a m p les   w er ca r r ied   o u t a s   s h o w n   i n   F ig u r e s   7   an d   8 ,   r esp ec tiv el y .       I ca n   b s ee n   i n   Fig u r 7 ( b ) ,   th tr ea ted   o f   n an o p ar ticles   h a s   u n i f o r m   an d   s m o o t h er   s u r f a ce   b ec au s e   o f   p las m co atin g   co m p ar ed   to   th u n tr ea ted   s a m p le.   I n   ad d itio n ,   th er ar less   n an o p ar ticles  ac cu m u latio n   af ter   p las m tr ea t m e n t.  T h f o r m at io n   o f   t h a g g lo m er atio n   i n   t h u n tr ea ted   n a n o p ar ticl es  co m p ar ed   to   t h p las m tr ea ted   n an o p ar ticles.   Ov er all,   th er ar n o   o b v io u s   m o r p h o lo g ical  c h an g e s   o cc u r r ed   b etw ee n   u n tr ea ted   a n d   tr ea ted   n an o p a r ticles.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 7   :   5 6 8 575   573       ( a)       ( b )     Fig u r 7 .   FESE i m a g es o f   ( a)   u n tr ea ted   B n an o p ar ticles a n d   ( b )   p lasm tr ea ted   B n a n o p ar ticles           ( a)       ( b )     Fig u r 8 .   FESE i m a g es o f   cr o s s - s ec tio n   o f   ( a)   u n tr ea ted   L DP E   an d   ( b )   p las m tr ea ted   L DP E   n an o co m p o s i tes       Mo r eo v er ,   th cr o s s - s ec tio n al  FESE i m ag e s   o f   t h e   u n tr ea ted   a n d   p las m tr ea ted   L DP E   n an o co m p o s i te  s a m p le s   ar d ep icted   in   Fig u r 8 .   Ob s er v atio n   s h o w s   th a th e   a g g lo m er atio n   s til o cc u r s   in   t h e   n an o co m p o s i te  s a m p le  ev e n   w it h   p las m tr ea ted   n an o p ar ti cles.  Ho w e v er ,   th s izes  o f   cl u s ter   ar r elati v el y   s m al ler   th an   t h at  in   n a n o co m p o s ite  w it h   u n tr ea ted   n an o p ar ticles.  T h is   h ap p en s   b ec au s o f   th a v er ag e   p ar ticle  s ize  o f   B ( 1 3 7   n m )   is   r elativ el y   b ig g er   th a n   r eq u ir e m en n an o p ar ticle  s ize  w h ic h   is   les s   th a n   1 0 0   n m .   Als o ,   5 w t o f   t h n a n o f iller   co n ce n tr atio n   u s ed   i n   t h is   s tu d y   is   co n s id er ed   as  lar g a m o u n th er eb y   lead in g   to   t h h i g h   r ate  o f   ag g l o m er at io n   o f   t h n a n o p ar ti cles   [ 1 0 ] .       4.   CO NCLU SI O N   T h P m ea s u r e m en ts   a n d   an al y s i s   o f   th u n tr ea ted   an d   p la s m tr ea ted L DP E   n a n o co m p o s ites   w er e   p er f o r m ed   s u cc es s f u ll y .   T h r esu lt s   r ev ea led   th at  t h p las m tr ea ted   s am p le  e x h ib ited   b et ter   P r esis tan ce   in   ter m s   o f   lo w er   P m ag n it u d e   as  co m p ar ed   to   t h u n tr ea ted   s a m p le.   I n   ad d itio n ,   s o m i m p r o v e m e n o f   P ch ar a cter is tic s   b y   m o d if y i n g   th s u r f ac o f   n an o p ar ticle s   u s in g   at m o s p h er ic  p r ess u r p las m h as  b ee n   in v e s ti g ated .   A s   r es u lt,  t h P r esis tan ce   h as  b ee n   i m p r o v ed   s i g n i f ica n tl y   b y   ad d in g   p las m tr ea ted   n an o f iller s .       ACK NO WL E D G E M E NT S   T h au th o r s   w o u ld   li k to   ac k n o w led g U n iv er s iti  T ek n o lo g Ma la y s ia   ( UT M)   an d   th Min i s tr y   o f   Hig h er   E d u ca tio n   ( MO HE ) ,   Ma la y s ia   f o r   t h R e s ea r ch   G r an ts Vo 4 F5 9 9 ,   Vo 1 3 H9 8 an d   Vo 4 F6 7 2   f o r   f i n an cia l su p p o r t d u r in g   th is   r esear ch   w o r k .     2 00 n m   2 00 n m   10  µ m   10  µ m   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I J E C E   I SS N:  2 0 8 8 - 8708     Th E ffect  o f P la s ma - Tr ea ted   B o r o n   N itr id o n   P a r tia l D is ch a r g C h a r a cteris tics   o LDP E   ( N . A .   A w a n g )   574   RE F E R E NC E S   [1 ]   E.   L e m k e ,   S .   Be rli jn ,   E.   G u lsk i,   M .   M u h r,   E.   P u lt r u m ,   T .   S treh l,   W .   Ha u sc h il d ,   J.  Rick m a n n ,   a n d   G .   Riz z i,   G u id e   f o El e c tri c a P a rti a Disc h a rg e   M e a su re m e n ts  o n   Co m p li a n c e   to   IE 6 0 2 7 0 ,   El e c tra ,   n o .   2 4 1 ,   p p .   6 1 6 7 ,   2 0 0 8 .   [2 ]   Y.Z .   A rief ,   W . A .   Iz z a ti ,   a n d   Z.   A d z is,   M o d e li n g   o f   P a rti a Disc h a rg e   M e c h a n ism in   S o li d   Die lec tri c   M a teria l” ,   In t.   J .   En g .   I n n o v .   T e c h n o l . ,   v o l.   1 ,   n o .   4 ,   p p .   3 1 5 3 2 0 ,   2 0 1 2 .   [3 ]   Y.  X ie,  C. S .   Hill ,   Z.   X iao ,   H.   M il it z ,   a n d   C.   M a i,   S il a n e   c o u p li n g   a g e n ts  u se d   f o n a tu ra l   f ib e r/p o ly m e r   c o m p o sites A   re v ie w ,   Co mp o s.  Pa rt A   Ap p l.   S c i.   M a n u f . ,   v o l.   4 1 ,   n o .   7 ,   p p .   8 0 6 8 1 9 ,   2 0 1 0 .   [4 ]   F . N.  M u sa ,   N.  Ba sh ir,   M . H.  Ah m a d ,   Z.   Bu n tat,   El e c tri c a tre e in g   in   h ig h   v o lt a g e   in su latio n s  :  a   re v ie w   o n   n a n o c o m p o site  in s u latin g   m a teria ls  a n d   th e ir  p ro c e ss in g   tec h n i q u e s” ,   J .   Op to e lec tro n .   Ad v .   M a ter . ,   v o l.   1 7 ,   n o .   3 ,   p p .   4 6 2 4 7 6 ,   2 0 1 5 .   [5 ]   U.  Ko g e lsc h a tz,  Di e lec tri c - Ba rr ier  Disc h a rg e s:  T h e ir  Histo ry ,   D isc h a rg e   P h y si c s,  a n d   In d u strial  A p p li c a ti o n s ,   Pl a sm a   C h e m.  Pl a sm a   Pro c e ss . ,   v o l.   2 3 ,   n o .   1 ,   p p .   1 46,   2 0 0 3 .   [6 ]   W .   Ya n ,   Z. J.  Ha n ,   B. T .   P h u n g ,   a n d   K. K.  Os tri k o v ,   S il ica   n a n o p a rti c les   trea ted   b y   c o ld   a tm o s p h e ric - p re ss u re   p las m a i m p ro v e   th e   d iele c tri c   p e rf o r m a n c e   o o rg a n icin o rg a n ic  n a n o c o m p o sites ,   ACS   Ap p l.   M a ter .   In ter fa c e s v o l.   4 ,   n o .   5 ,   p p .   2 6 3 7 2 6 4 2 ,   2 0 1 2 .   [7 ]   W e Ya n ,   B. T .   P h u n g ,   Zh a o ju n   Ha n ,   a n d   K.  Os tri k o v ,   Re in f o rc e d   in su latio n   p ro p e rti e o f   e p o x y   re sin /S iO  2   n a n o c o m p o sites   b y   a t m o sp h e ric  p re ss u re   p las m a   m o d if ica ti o n ,   in   2 0 1 2   IEE In ter n a ti o n a P o we M o d u l a to a n d   Hig h   V o lt a g e   C o n fer e n c e   ( IPM H VC) ,   2 0 1 2 ,   p p .   3 9 1 3 9 4 .   [8 ]   W .   Ya n ,   B.   T .   P h u n g ,   Z.   J.  Ha n ,   K.  Os tri k o v ,   a n d   T .   R.   Blac k b u rn ,   P a rtia d isc h a rg e   c h a r a c ter isti c o e p o x y   re sin - b a se d   n a n o c o m p o sites   f a b r ica ted   wit h   a t o mo s p h e ric   p l a sm a   tre a ted   S iO  2   n a n o p a rticle s ,   in   P r o c e e d in g o f   2 0 1 1   I n tern a ti o n a S y m p o siu m   o n   El e c tri c a In su lati n g   M a teria ls ,   2 0 1 1 ,   p p .   3 5 3 3 5 7 .   [9 ]   IEC  S tan d a rd .   Hig h   - v o lt a g e   tes tec h n iq u e s - P a rti a l   d isc h a rg e   m e a s u re m e n ts,   IEC  6 0 2 7 0 :2 0 0 0 . 2 0 0 1   [1 0 ]   I.   Oz ro y ,   A .   D e m irk o l,   A .   M i m a r o g lu ,   H.  Un a l,   a n d   Z.   De m ir,   " T h e   In f lu e n c e   o f   M icro -   a n d   Na n o - fi ll e Co n ten o n   th e   M e c h a n ica l   P ro p e rti e o f   Ep o x y   Co m p o ss it e s " ,   J o u rn a o M e c h a n ica En g in e e rin g ,   Vo l.   6 1 ,   No .   1 0 ,   p p .   6 0 1 - 6 0 9 ,   2 0 1 5 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS       No o r   ‘Alia a   Aw a n g   w a s   b o rn   in   Ke lan tan ,   M a la y sia   o n   Ju n e   2 9 ,   1 9 8 9 .   S h e   re c e iv e d   h e r   El e c tri c a l   En g in e e rin g   (E d u c a ti o n d ip l o m a   d e g re e   f ro m   Un iv e rsi ti   T u n   H u ss e in   O n n   M a lay si a   (UT HM),   Jo h o i n   2 0 1 0   a n d   re c e iv e d   B. En g   in   El e c tri c a E n g in e e rin g   w it h   Ho n o rs   f ro m   U T HM  in   2 0 1 3 .   S h e   th e n   c o m p lete d   h e M . En g   d e g re e   in   e l e c tri c a p o we e n g in e e rin g   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   (UT M in   2 0 1 5 .   S h e   is  c u rre n tl y   p u rsu i n g   P h . D.  d e g re e   a In stit u te  o f   Hig h   V o l tag e   a n d   Hig h   Cu rre n t   (IV AT in   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g i n e e rin g ,   UT M .   He r   re s e a rc h   in tere sts  in c lu d e   t h e   p a rti a d isc h a rg e p h e n o m e n o n   a n d   p o ly m e n a n o c o m p o sites   in su lati n g   m a teria ls.         M o h d   H a fizi  A h m a d   r e c e i v e d   h is  B.   En g .   a n d   P h d e g re e in   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   UT M ,   M a la y si a   in   2 0 0 9   a n d   2 0 1 3   re sp e c ti v e l y .   F o rm e rl y ,   h e   wa v isit in g   re s e a rc h e in   th e   Un iv e rsit y   o Leic e ste r,   UK ,   S riw ij a y a   Un iv e rsit y ,   In d o n e sia   a n d   T a n ju n g p u ra   Un iv e rsit y ,   In d o n e sia   w it h in   2 0 1 0   a n d   2 0 1 2 .   He   w o rk e d   a a   tu to in   th e   F a c u lt y   o f   El e c tri c a l   En g in e e rin g ,   UT M   f ro m   2 0 0 9 - 2 0 1 3 .   Cu rre n tl y ,   h e   w o rk a a   se n io lec tu re in   th e   In stit u te  o f   Hig h   V o lt a g e   a n d   Hig h   Cu rre n t ,   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   UT M .   His  re se a rc h   in tere sts  c o v e d i ff e re n ty p e o f   h ig h   v o lt a g e   in su latio n   (so li d ,   li q u id   a n d   g a s),  n a n o d iele c tri c s,  in su latio n   p e rf o rm a n c e   a n d   b re a k d o w n   o f   d iele c tri c   m a te rials.         Ya n u a r   Z .   A r ief   o b tain e d   h is  B.   En g .   d e g re e   f ro m   T a n ju n g p u ra   Un iv e rsit y ,   In d o n e sia   in   1 9 9 4 .   A lso ,   h e   re c e iv e d th e   M .   S c .   d e g re e   f ro m   th e   Ba n d u n g   In stit u te  o f   T e c h n o lo g y ,   In d o n e sia   in 1 9 9 8   a n d   P h f ro m   K y u sh u   In stit u te   o f   T e c h n o lo g y ,   Ja p a n   in   2 0 0 6   a n d   a lso   P o st - Do c t o ra f ro m   Un iv e rsit y   o S ieg e n ,   G e r m a n y .   Cu rre n tl y ,   h e   is  a   s e n io lec tu re in   th e   In s ti t u te  o f   Hig h   V o lt a g e   a n d   Hig h   Cu rre n t,   Un iv e rsiti   T e k n o l o g M a lay sia ,   Jo h o r,   M a lay sia .   His res e a r c h   in tere sts in c lu d e   p a rti a d isc h a rg e   d e tec ti o n   a n d   d e g ra d a ti o n   p h e n o m e n a   o f   p o ly m e ri c   in su lati n g   m a teri a ls.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
      I SS N : 2088 - 8708   I J E C E   Vo l.  7 ,   No .   2 A p r il 2 0 1 7   :   5 6 8 575   575     Iz z a h   H a z ir a h   Za k a r i a   re c e i v e d   th e   Dip l o m a   in   El e c tri c a En g in e e rin g   f ro m   Un iv e r siti   M a la y sia   P e rli (Un iM A P ),   P e rli in   2 0 1 0   a n d   re c e iv e d   B. En g   i n   El e c tri c a E n g in e e rin g   w it h   Ho n o rs  f ro m   UT HM  in   2 0 1 3 .   S h e   re c e iv e d   th e   M . En g   d e g re e   in   e lec tri c a p o w e f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   (U T M in   2 0 1 5 . S h e   is  c u rre n tl y   p u rsu in g   P h . D.  d e g re e   a In stit u te  o f   Hig h   V o l tag e   a n d   Hig h   Cu rre n t   (IV AT in   F a c u lt y   o f   El e c tri c a En g i n e e rin g ,   UT M .   He r   re s e a rc h   in tere st i n c l u d e s th e   e lec tri c a d isc h a rg e s,  n a n o d iele c tri c s an d   n a n o f lu id .         No o r   Az li n d a   A h m ad   re c e iv e d   h e B. E n g .   (El e c tri c a l)  a n d   M .   En g .   (El e c tri c a l)  De g re e   f ro m   Un iv e rsiti   T e k n o lo g M a lay sia   i n   2 0 0 1   a n d   2 0 0 3 ,   re sp e c ti v e l y .   S h e   c o m p lete d   h e P h i n   A t m o sp h e ric  Disc h a rg e   f ro m   Up p sa la  Un iv e rsity ,   S w e d e n   in   2 0 1 1 .   A p re se n sh e   is  a   lec tu re r   a tIn stit u te  o f   Hig h   Vo lt a g e   a n d   Hig h   Cu rre n (I V A T Un iv e rsiti   Te k n o lo g M a lay sia .   H e m a jo r   re se a rc h   in tere sts a re   li g h tn in g   p r o tec ti o n ,   m e a su re m e n t,   d e tec ti o n   a n d   c h a ra c teriz a ti o n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.