连续CF增强PEEK复合材料层压板的制备工艺

采用熔融浸渍法制备了连续碳纤维(CF)增强聚醚醚酮(PEEK)复合材料预浸带,并层压成型制备复合材料层压板。研究了成型温度、成型压力、成型时间、纤维含量等因素对复合材料层压板力学性能的影响。结果表明,在成型温度为370℃、成型压力为12 MPa、成型时间为70 min、纤维含量为61%的工艺条件下,连续CF增强PEEK复合材料层压板的力学性能达到最优值,弯曲强度和弯曲弹性模量分别达到(1 750.76±49.13)MPa和(107.54±6.35)GPa,层间剪切强度达到(100.04±6.88)MPa,缺口冲击强度为(84.44±1.54)k J/m2。随着冷却速率的增大,复合材料层压板的弯曲性能和层间剪切强度下降,而缺口冲击强度提高。SEM分析表明,复合材料层压板的界面粘结良好。     

特高压变电站工频电场模拟计算及其分布规律

特高压变电站内设备种类繁多,且电磁环境较为复杂,因此在设计阶段需对站内工频电场强度进行合理评估。为此,运用有限元分析软件Ansys建立了3维变电站计算模型,并采用谐波分析方法实现了电准静态场的模拟计算。以淮南至上海特高压交流输电示范工程变电站带高抗出线回路新型4柱设计方案为例,研究了母线、设备及构架对回路对地1.5m处电场分布的影响,并对母线高度进行了优化。研究结果表明：带高抗出线回路（简称高抗回路）的大部分区域对地1.5m处的电场强度由母线高度决定,设备结构仅对自身附近区域的电场强度影响较大;构架位置会影响站内电场强度峰值的出现区域;设计方案的母线高度为17.15m,最大电场强度为9.34kV/m,经过优化的母线的最优高度为16.65m。对特高压交流示范工程长治站和荆门站分别进行工频电场模拟计算,计算结果表明：2座变电站的工频电场均满足电场强度设计要求;站内主要区域电场分布的计算结果和测量结果之间的误差约为10%。     

高阻尼微胶囊/环氧树脂复合材料的制备及性能

以不同含量和粒径的微胶囊制备了微胶囊/环氧树脂复合材料,采用动态力学热分析仪,通过双悬臂梁测试方法在变温(-40～150℃)和变频(1～200Hz)条件下对其阻尼性能进行了研究。结果表明:微胶囊含量、粒径以及囊芯液体的黏度对复合材料的阻尼性能有显著影响。在相同含量下,随着微胶囊粒径和囊芯液体黏度的增大,复合材料阻尼性能不断提高。微胶囊的加入提高了复合材料低频下的阻尼性能。     

750kV四分裂耐张塔跳线和导线表面电场分布

与6分裂导线相比,750 kV线路采用4分裂导线在工程初期投资降低,在经济性上具有一定优势,但导线周围电磁环境是否满足要求则需要进行深入研究。运用三维有限元软件,采用谐响应分析方法,考虑了杆塔、金具、绝缘子串等因素和相间影响,仿真计算了750 kV 4分裂耐张塔跳线、导线的表面电场分布,分析了跳线表面场强的影响因素;给出了表面场强较高的4分裂上相跳线的合理优化建议;并计算了750 kV 6分裂耐张塔跳线、导线的表面电场分布,对比分析了4分裂和6分裂的计算结果。结果表明:4分裂上相跳线表面最高场强高于外角侧与内角侧的原因是受相间影响;相近条件下,750 kV线路采用6分裂导线时的电磁环境要优于4分裂;4分裂上相跳线选用JL/G3A-900/40型扩径导线后其表面最高场强降至2600V/mm以下。所得研究成果可为后续工程导线型号的选取及跳线的安装布置所借鉴。     

反相悬浮法合成“核–壳”结构超吸水材料

以反相悬浮法合成聚(丙烯酸/2–丙烯酰胺基–2–甲基丙磺酸),在反应过程中加入油溶性交联剂二甲基丙烯酸甘油酯,利用两相界面设计合成具有"核–壳"结构的超吸水材料,并对产品进行了性能分析。考察了外交联剂加入时间、反应时间及交联剂浓度对产品性能的影响,并对工艺进行了优化。研究结果表明:在最优工艺条件下制备的产品吸湿率为76.4%,在1 600 Pa下可吸收纯水409.2 g/g,吸收3.5%Na Cl溶液36.7 g/g,具有良好的抗压性能。     

表面开孔PVC浸塑手套的制备及其防滑性能

为了提高聚氯乙烯(PVC)浸塑手套在湿滑表面的防滑性能,采用微相分离和物理发泡相结合的手段,在PVC浆液中加入正己烷/乙醇混合溶液及自制的脲醛树脂微胶囊发泡剂,制备了具有不同表面开孔结构的PVC浸塑手套。利用手套表面的开孔可以在手套与湿滑表面接触时像吸盘一样吸附在表面上,从而提高附着力起到防滑的效果。研究了制备工艺对PVC浸塑手套表面开孔结构的影响规律,并采用摩擦系数测定仪测试了PVC浸塑手套在干态和湿态下的防滑性能。研究结果表明:采用该发泡工艺可以制得具有表面开孔结构的PVC浸塑手套,表面微孔直径约在300～600μm之间;摩擦系数测试结果表明:手套表面的开孔结构对材料在干态下的防滑性能影响不大,而对其在湿滑表面的动态防滑性能则有比较明显的影响。相比传统的PVC浸塑手套,具有表面开孔结构的PVC浸塑手套在湿滑表面的动摩擦系数提高155%。     

750 kV输电线路复合横担均压特性

复合横担首次应用于国内750 kV线路,由于电压等级高,结构复杂,均压、均场问题突出,需要对其均压特性进行深入研究.运用三维有限元分析软件ANSYS,考虑杆塔、大地、导线以及相间影响等因素,计算了复合横担在不同设计方案下的电位、电场分布,研究了中间法兰以及横担端部配置均压环、屏蔽环对复合横担电位分布的影响,对比了750 kV线路直线塔绝缘子串与复合横担的电位分布.复合横担最终选择在最初设计方案的基础上取消悬垂串、增加横担长度并配置合理的均压屏蔽装置的方案,其电位分布优于750 kV线路直线塔.经过中国电力科学研究院电气试验验证,复合横担电气性能良好,满足运行要求.     

750kV输电线路复合横担均压特性

复合横担首次应用于国内750 kV线路,由于电压等级高,结构复杂,均压、均场问题突出,需要对其均压特性进行深入研究。运用三维有限元分析软件ANSYS,考虑杆塔、大地、导线以及相间影响等因素,计算了复合横担在不同设计方案下的电位、电场分布,研究了中间法兰以及横担端部配置均压环、屏蔽环对复合横担电位分布的影响,对比了750 kV线路直线塔绝缘子串与复合横担的电位分布。复合横担最终选择在最初设计方案的基础上取消悬垂串、增加横担长度并配置合理的均压屏蔽装置的方案,其电位分布优于750 kV线路直线塔。经过中国电力科学研究院电气试验验证,复合横担电气性能良好,满足运行要求。     

原位聚合法制备PANI/RGO导电复合材料的性能

采用原位聚合法制备聚苯胺(PANI)、PANI/氧化石墨烯(GO)复合材料和PANI/还原氧化石墨烯(RGO)复合材料。利用四探针测试仪、X射线衍射(XRD)仪、傅立叶变换红外光谱(FTIR)仪、热重(TG)分析仪和扫描电子显微镜(SEM)等对PANI及PANI/GO复合材料和PANI/RGO复合材料进行表征。电导率测试结果表明,当加入GO质量分数为50%时,先还原后聚合法制得PANI/RGO复合材料的导电率可达9.916 S/cm,RGO能有效提高复合材料的导电性;XRD和FTIR分析结果表明,GO和RGO都能较好分散在PANI中;TG分析结果表明,将GO还原为RGO后在小于250℃时能有效提高复合材料的热稳定性。通过原位聚合法能将GO和RGO较好分散在PANI中,形成较好的插层型复合材料,尤其是先还原后聚合法制得的PANI/RGO复合材料具有较好的导电性和热稳定性。