绝缘电缆用LDPE/EPDM复合材料力学性能及电性能研究

采用熔融共混和热压的方法制备了低密度聚乙烯/三元乙丙橡胶(LDPE/EPDM)复合材料,通过对复合材料的微观形态与结构、力学性能及电性能等进行表征,探究了LDPE含量对LDPE/EPDM复合材料力学性能及电性能的影响。结果表明:随着LDPE含量的增加,LDPE/EPDM复合材料的力学性能先升高后降低,当LDPE的质量分数为30%时,复合材料的拉伸强度为22 MPa,断裂伸长率高达1300%,击穿强度为211 MV/m,体积电阻率为7.8×10~(15)Ω·m。     

短切碳纤维/AlN/环氧树脂绝缘导热复合材料性能研究

通过浇注工艺制备了短切碳纤维/AlN/环氧树脂复合材料,研究了复合材料热、电和力学性能。结果表明,复合材料的热导率、介电常数、弯曲强度和模量随短切碳纤维含量增加而上升,其电阻率则下降。当短切碳纤维体积含量由0变化到1.8%时,复合材料的热导率由1.14W.m-1K-1提高到1.45W.m-1K-1;弯曲强度和模量分别提高了14%和13%;而体积电阻率和表面电阻率分别由2.69×1015Ω.m和2.09×1013Ω降到6.16×1012Ω.m和2.95×1010Ω。复合材料的热膨胀系数随碳纤维含量变化不大。     

气体绝缘开关设备电缆终端绝缘硅油老化问题试验研究

气体绝缘开关设备(GIS)高压充油电缆终端绝缘硅油随运行时间的增加会逐渐老化,从而造成电缆终端的绝缘性能大大降低。为了进行硅油老化状态的判定,首先研究了热老化对硅油电气性能的影响,然后采用针板电极对硅油进行了放电老化试验,通过不同放电形式下击穿电压、介质损耗角正切(简称介损值)、体积电阻率等电气参数的变化规律以及MALDI-TOF质谱分析的结果来评价硅油的老化状态。综合以上分析,证明了单纯的热老化对硅油电气性能的影响较小且非常缓慢,并且初步形成了硅油老化状态的评价标准:若击穿电压U≥40 kV,介损值tanδ≤0.6%,体积电阻率ρ≥5×1012Ω·m,质谱分析表明没有明显低分子量聚硅氧烷生成,则硅油处于轻微老化状态;若击穿电压U为30~35 kV,介损值tanδ为1%~1.5%,体积电阻率ρ为1011~1012Ω·m,质谱分析表明分子量在1 400~2 400范围内时出现稳定间隔吸收峰,则硅油处于中度老化状态;若击穿电压U≤25 kV,介损值tanδ≥5%,体积电阻率ρ≤1010Ω·m,质谱分析表明分子量在550~750甚至更低范围内时出现稳定间隔吸收峰,则硅油处于严重老化状态。     

盆式绝缘子用环氧浇注材料的固化工艺及性能研究

通过非等温和等温DSC方法对环氧树脂体系进行了固化动力学研究,分别制定了三段法和两段法固化工艺并测试了固化物的性能。在两段法固化工艺中,研究了体系中填料含量对环氧浇注材料性能的影响。结果表明:通过工艺优化制得了耐热性能、力学性能以及电气性能优良的新型环氧浇注材料,当采用两段法固化工艺,填料添加量为280份时,该环氧浇注材料的玻璃化转变温度保持在126℃,弯曲强度和拉伸强度分别达到104 MPa和66 MPa。     

无卤阻燃增强尼龙塑料的研究

以玻璃纤维为增强填料,包覆红磷为阻燃剂,烯烃共聚橡胶为增韧剂,采用共混改性方式,制得无卤阻燃增强尼龙塑料。该尼龙塑料的阻燃性能达到V-0级(UL94)、冲击强度>36 kJ/m2,热变形温度>230℃,体积电阻率>1.2×1013Ω.m,电气强度>19 MV/m,可作为低压电器无卤阻燃高强度绝缘材料。     

玄武岩纤维团状模塑料的性能研究

以环氧树脂和聚氨酯为基体,短切玄武岩纤维(BF)为增强体,氢氧化铝为填料,制备了玄武岩纤维环氧树脂团状模塑料(BF-BMC)。系统研究了玄武岩纤维与氢氧化铝的质量比对BF-BMC力学性能、介电性能和吸水率的影响。结果表明:当BF与Al2O3的质量比为15/45时,BF-BMC模压制品的综合性能最佳,冲击强度27 kJ/m2,拉伸强度32 MPa,弯曲强度173 MPa,介质损耗因数0.013,介电常数6.2,体积电阻3.2×1013Ω,电气强度13.4 MV/m,吸水率小于1%。     

黑色页岩/HDPE复合材料的制备及电性能研究

为了研究黑色页岩作为填料应用于塑料工业的可能性，本文对桂林地区的黑色页岩进行了成分和形貌研究，发现其为纳米层状结构，主要由二氧化硅、钾长石及有机碳组成。利用不同的偶联剂与表面活性剂改性黑色页岩，制备了黑色页岩/HDPE复合材料，并对其力学性能、形貌、体积电阻率和介电常数进行了研究。结果表明：铝酸酯偶联剂与十二烷基苯磺酸钠能够改善页岩与HDPE之间的相容性，当页岩填充量为50份时，黑色页岩/HDPE复合材料的拉伸强度、冲击强度和体积电阻率有所降低，拉伸强度仍保持在23.47 MPa，冲击强度最高为6.39 kJ/m²，体积电阻率也可维持在10¹⁴Ω·cm以上，保持了较好的力学性能和绝缘性能。     

导电片状镍粉/聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究

采用原位聚合法合成了导电片状镍粉/聚酰胺(CFNP/PAA)溶液,通过热亚胺化制备了CFNP/PI复合薄膜,对复合薄膜的红外光谱、热性能、力学性能、电性能、表面形貌进行了分析。结果表明:CFNP的加入不影响复合薄膜的亚胺化,随着CFNP含量的增加,CFNP/PI复合薄膜的电气强度和体积电阻率下降,导电能力明显提高,热稳定性提高,力学性能有所下降。当CFNP质量分数为21.5%时,复合薄膜的体积电阻率下降至85Ω·m,达到渗流阈值。     

不同固化体系环氧模塑料的性能研究

以邻甲酚醛环氧树脂(ECN)为基体,分别采用二氨基二苯砜(DDS)、双氰胺(DICY)、线型酚醛树脂(PF)为固化剂,以2-乙基4-甲基咪唑(2,4-EMI)为促进剂,制备了3种不同固化体系的环氧模塑料,研究了3种不同的固化体系对环氧模塑料工艺性能、力学性能、电绝缘性能、动态力学性能、贮存稳定性能的影响。结果表明:不同固化体系对环氧模塑料的工艺性能、动态力学性能和贮存稳定性能有较大影响,对环氧模塑料的冲击强度和电绝缘性能(表面电阻率和体积电阻率)影响不大。PF体系的玻璃化转变温度明显高于DDS体系和DICY体系的玻璃化转变温度。     

微机电系统传感器封装用环氧绝缘材料的制备与性能

通过选用低熔体黏度环氧树脂与酚醛树脂固化剂、潜伏性固化促进剂、高球形度SiO_2微粉以及复合型偶联剂等,采用双螺杆挤出机制备了SiO_2负载量达到90%的EMC材料,并对其性能进行测试和分析。结果表明:所制备的EMC材料在175℃工艺温度下具有优良的熔体流动性与良好的固化性,螺旋流动长度为105cm,凝胶化时间为30 s。环氧固化物具有优良的热性能、力学性能与绝缘性能,玻璃化转变温度(T_g)为123℃,弯曲强度为160 MPa,弯曲模量为24.4 GPa,体积电阻率为3.2×10~(15)Ω·cm。采用制备的EMC材料封装的微机电系统(MEMS)传感器芯片整体未出现翘曲、分层等现象。     

基于Weibull分布统计分析成核剂对LDPE击穿性能的影响

将成核剂和高压级低密度聚乙烯(LDPE)基料进行熔融共混,制备更高电压等级的绝缘材料,测试其击穿性能,并应用双参数Weibull分布统计分析其电气强度数值。结果表明:电气强度与制样时间、厚度以及后处理有很大的相关性,通过过氧化物交联剂进行交联之后,材料的击穿性能有一定程度的提高。添加不同质量分数的成核剂对LDPE电气强度的影响不同,当成核剂质量分数为0.5%并经过热交联固化后,其击穿性能最好,电气强度的Weibull分布双参数均提高,其中尺度参数提高达9.3%。     

柔直换流站穿墙套管绝缘击穿分析及材料改性机理研究

环氧树脂浸渍绝缘纸作为柔直穿墙套管的主绝缘存在电场分布不均匀等问题。详细分析了某柔性直流换流站穿墙套管绝缘击穿事故的原因，并结合套管环氧树脂电芯体材料特性，采用添加纳米SiO₂(二氧化硅)改性环氧树脂的方法来提高套管的电气性能和热性能。实验表明，当纳米SiO₂添加量为4%(质量分数)时，环氧树脂固化物的相对介电常数下降到4.23(50 Hz时)，介质损耗因数为0.002(50 Hz时)，击穿场强达到了31 kV/mm，体积电阻率为3.7×10¹³Ω·m。同时归纳总结了纳米SiO₂对环氧树脂基本物理性质与主要电热性质的影响，以期进一步改善穿墙套管材料电气绝缘性能。     

发电机断路器绝缘子用高性能环氧树脂材料国产化研究

为了探讨以国产环氧树脂代替进口环氧树脂生产发电机断路器绝缘子的可行性,对比研究了国产环氧树脂及进口环氧树脂浇注材料的力学性能、电气性能、玻璃化转变温度(T_g),测试国产环氧树脂浇注绝缘子的电气性能、热性能、耐水压性能。结果表明:国产环氧树脂浇注材料的拉伸强度为80.15 MPa,弯曲强度为124.41 MPa,冲击强度为16.79 kJ/m~2,可替代进口高性能环氧树脂。     

双马来酰亚胺型共聚高性能基体树脂的研究

采用熔融预聚法制备了4,4'-二苯甲烷双马来酰亚胺(BDM)/烯丙基苯基化合物(APC)/二苯甲烷二胺(MDA)/溴化环氧树脂(BER)多元共聚体系树脂,研究了预聚树脂的凝胶特性、贮存性、固化反应性及固化工艺.利用FT-IR、DSC、DMA、TG-DSC、SEM等测试手段分析表征了树脂体系的各种性能.结果表明,预聚树脂在常温下具有良好的均相稳定性,在高温下具有良好的固化反应性及粘接性.S-10固化树脂的玻璃化转变温度(T8)为251℃,温度指数(Z15)为201,介电常数(ε,1 MHz)为3.66,热膨胀系数(CTE)为6.1992×10-5/℃(室温～235℃),氧指数(LOI)为31,吸水率为0.43%,弯曲强度为88.98 MPa,冲击强度为14.8kJ/m2,该体系树脂可用作高性能覆铜板(CCL)的韧性基体树脂.     

35kV以下电力电缆户内终端用热缩材料研制

本文介绍了 3 5 k V以下电力电缆户内终端用 PE/ CPE共混热收缩材料的研制过程 ,以及 PE/ CPE配比 ,Al( OH) 3 ,辐射剂量等对共混材料的力学性能 ,阻燃性能的影响规律。制得了氧指数 OI大于 2 7,拉断强度 TS>1 0 MPa,绝缘电阻率 ρv>1 0 1 3 Ω· cm,击穿电压 >2 0k V/ m m的户内终端用阻燃热收缩材料     

环氧——异辛酸铅固化体系的研究(摘要)

本文采用红外光谱,扭辨分析和差热分析等方法。研究了环氧——异辛酸铅体系的固化反应特性,全面测试了固化物的机械电气性能和耐热性能。在6101环氧树脂100份和异辛酸铅10份时,固化物具有优异的综合性能。例如马丁耐热性97℃。抗弯强度990kgf/cm~2,冲击强度23.9kgf—cm/cm~3,ρv3.8×10~(16)Ω·cm,tanδ     

新型苯并(噁)嗪树脂基覆铜板基板的研制

以4,4′-二胺基二苯甲烷、甲醛及双酚F为原料,苯酚为封端剂合成苯并噁嗪树脂,用其浸渍KH560处理的平纹玻璃布,制备了苯并噁嗪玻璃布层压板。测试结果表明,该苯并噁嗪树脂体系5%的热失重温度为410.4℃,800℃残炭为63.60%,用DMA方法测得其玻璃化转变温度(Tg)为238.5℃,制得玻璃布层压板具有优良的热稳定性和耐热性。常态下,该层压板的弯曲强度纵向为835.3MPa;横向为552.3MPa。表面电阻率体积电阻率分别为8.7×1014Ω和1.5×1013Ω.m。同时该层压板的耐锡焊性能在288℃锡浴中起泡时间大于60s,阻燃性能达到UL94-VI级。     

四缩水甘油基-4,4,-二氨基二苯甲烷/1,4-双(4-氨基苯氧基)苯固化动力学研究

采用非等温差示扫描量热法(DSC)对四缩水甘油基-4,4’-二氨基二苯甲烷(TGDDM)/1,4-双(4-氨基苯氧基)苯(144BAPB)的固化过程进行了跟踪,并利用Kissinger、Crane和Arrhenius方程对该固化反应进行了动力学分析,求得了体系的固化动力学参数。结果表明:体系的活化能为61 kJ/mol,反应级数为0.89。     

纳米芳纶增强芳纶浆粕绝缘复合纸的制备及性能研究

为了提高对位芳纶纸的综合性能,通过去质子化法制备芳纶纳米纤维,与对位芳纶浆粕复合,在真空辅助抽滤下层层自组装制备高性能复合纸。研究芳纶纳米纤维添加量对复合纸力学性能、介电性能、耐电压击穿性能等的影响。结果表明:当芳纶纳米纤维的质量分数为75%时,复合纸的拉伸强度和弹性模量分别达到68.6 MPa和1.5 GPa,与纯浆粕纸相比,力学性能有了较大的提升,电气强度达到25.1 k V/mm,同时具有较低的介电常数、介质损耗因数和较高的热稳定性。     

操作冲击电压下C4F7N/CO2混合气体252kV GIL间隙及沿面放电特性

C4F7N/CO2混合气体作为有望在高电压等级气体绝缘输电管道(GIL)中替代SF6的环保绝缘气体被广泛研究.在高电压等级下,操作冲击电压下的介质绝缘特性成为绝缘配合中无法忽略的重要因素,然而现阶段操作冲击电压下C4F7N/CO2混合气体中间隙击穿和沿面闪络特性研究很少.该文通过实验研究操作冲击电压下C4F7N摩尔百分比为5％、9％、13％的C4F7N/CO2混合气体中252kV GIL中间隙和沿面放电特性,并与0.5MPa SF6中的实验结果进行对比.结果表明,放电电压随压强及混合气体C4F7N摩尔百分比升高而上升;放电存在盆式绝缘子凹面侧间隙-沿面闪络和间隙击穿两种形式;0.5MPa 13％C4F7N/87％CO2、0.6MPa 9％C4F7N/91％CO2混合气体下沿面绝缘强度达到0.5MPa下SF6绝缘强度的87％以上,而0.7MPa 9％C4F7N/91％CO2混合气体下沿面绝缘强度已超过0.5MPa下SF6的绝缘强度.