materiali isolanti polimerici impiegati nell’industria elettrica subiscono invecchiamento irreversibile e imprevedibile a causa delle scariche parziali (SP). In particolare, le proprietà dielettriche del polietilene (PE) usati nei cavi dell’alta tensione sono spesso compromesse dalla formazione di alberi elettrici. In questo lavoro assumiamo che le propagazione dei canali del treeing coinvolga l’immissione di materiale carbonioso nel gas interagente con la superficie del difetto.

Alcune caratterizzazioni sperimentali hanno provato che, in certe condizioni, del carbonio grafitico disordinato può venirsi a formare in alcune zone degli alberi elettrici, aumentando, perciò, la conduttività superficiale e inibendo le SP. Il meccanismo chimico responsabile di questo processo non è ancora stato chiarito.

Nel presente lavoro proponiamo un modello per questo processo. Per mezzo di una serie di simulazioni di dinamica molecolare, mostriamo come il chemisorbimento di molecole gassose su una superficie di PE può portare a una struttura carboniosa bidimensionale.

La caratterizzazione della densità degli stati in tali sistemi indica che la presenza di carbonio superficiale adsorbito sul polimero causa l’aumento della conducibilità superficiale.