Si69与BIBP用量对EPDM力学性能和电绝缘性的影响

本文对比分析了不同用量的双三乙氧基甲硅烷基丙基四硫化物（Si69）和双叔丁基过氧化二异丙基苯（BIBP）对EPDM硫化特性、力学性能与电绝缘性的影响。结果表明：随着Si69和BIBP含量的增加,硫化速度增大,工艺正硫化时间缩短,最大扭矩增大,胶料的交联密度提高,力学性能有所改善;其中随着Si69含量的增加,胶料的电绝缘性降低;而随着BIBP含量的增加,胶料的电绝缘性逐渐提高。     

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。     

六方氮化硼纳米掺杂增强环氧树脂热学和力学性能的分子动力学模拟

建立纯环氧树脂模型和h-BN/EP复合模型,通过分子动力学方法分别计算h-BN纳米掺杂前后环氧树脂的热学、力学以及介电性能指标,并研究不同含量h-BN掺杂对环氧树脂性能的影响.结果表明:当h-BN质量分数在4％?5％时,环氧树脂的热导率、热稳定性有所提升,刚性和韧性增强了10％以上,同时相对介电常数可达最低值1.236,保持了良好的介电性能.     

热老化对EPDM电树枝局放特性的影响研究

电树枝生长过程中常伴随有局放发生,其与电树的发展有极大关系,并会导致绝缘出现不可逆的损伤.为此,在140℃下对三元乙丙橡胶(EPDM)绝缘试样进行了梯度加速热老化,并对不同老化程度试样开展了电树枝观测试验,采集了电树枝生长过程的局放信号,结合陷阱参数测试分析了热老化对EPDM电树枝局放特性的影响机理.结果表明:老化前期,电树枝发展表现为4个阶段,而老化后期为2个阶段;未老化EPDM电树枝放电相位分布在-50～90°与130～270°内,且正半周放电更剧烈;局放随电树枝的延伸同样呈现一定的阶段性变化,且随老化时间增加,放电量、放电次数与放电总能量先降低后大幅增加;陷阱测试显示,陷阱密度及能级随热老化时间先减小后增大,绝缘内部电荷聚集,对局放有极大影响.     

钛酸铋钙和稀土复合掺杂对BaTiO3陶瓷微结构和介电性能的影响

研究了稀土及CaBi4Ti4O15（CBT）的复合掺杂对BaTiO3（BT）陶瓷微结构及介电性能的影响。结果表明：单独添加CBT使晶粒细化,促进了陶瓷的烧结致密化,居里温度随着CBT含量的增加（≤0．5mol％）而逐渐移向高温端;当CBT含量由0．3mol％增加到0．5mol％时,BT陶瓷的电容量变化率逐渐减小;当CBT含量超过0．5mol％时,电容量变化率又增大。在BaTiO,CBT（BT—CBT）基础上单独添加1．0mol％La2O3,四方率减小,居里点移向低温端;保持La2O3掺杂量不变,随着CeO2含量的增加,BT—CBT陶瓷的晶胞体积呈现先减小后增大的变化趋势,四方率保持不变;1．0mol％La2O3和0．01mol％CeO2掺杂BT—CBT（0．5m01％）陶瓷在-55℃和125℃的电容变化率分别为-14．78％和-11．44％。完全符合EIAX7R标准,有望用于X7R型多层陶瓷电容器的制备。     

掺杂ZnO/环氧树脂基体的制备及其非线性电导改性研究

航天器在地球同步轨道(GEO)上运行时,由于受到高能电子辐射的影响,会使得介质材料表面和深层带电,电子积聚在电阻率很高的介质材料中,且难以释放,严重影响了航天器卫星的正常运行。本文以介质材料本身的特性出发,对环氧树脂(EP)基体中添加ZnO微米颗粒的方法进行改性,研制了一种新的非线性电导改性环氧树脂复合材料,并对其进行了强电场作用下电导试验和击穿试验。试验结果表明,经过改性后的ZnO/环氧树脂复合材料具有优良的非线性电导特性,在同一电场下,电流密度分别是1%试样最大,5%试样最小;当电场大于20k V/mm后,电流密度随电场的增加呈指数增长。且改性后的DC击穿场强基本不变,填料含量为5%的试样DC击穿强度最高,且其击穿强度分散性较小。     

铜包铝线退火工艺的试验研究

试验了退火加热温度及保温时间对铜包铝线力学性能和界面化合物层形态及厚度的影响,绘制了铜包铝线力学性能及化合物层厚度随退火温度的变化曲线;介绍了加热温度及保温时间对铜包铝线电性能的影响.为正确制定铜包铝线退火规范参数提供了依据.     

Al(OH)_3填充EPDM基复合材料动态力学性能的研究

本文用动态力学分析仪（ＤＭＡ）研究了Ａｌ（ＯＨ）_３。填充ＥＰＤＭ基复合材料的动态力学性能。研究结果表明,Ａｌ（ＯＨ）_３的体积分数和粒径对ＥＰＤＭ的玻璃转变过程和复合材料动态力学性能的影响很大。复合材料在玻璃态时的动态模量随Ａｌ（ＯＨ）_３体积分数的增加而增大,力学损耗随Ａｌ（ＯＨ）_３体积分数的增加而减小。     

TiO_2和SiO_2纳米掺杂聚酰亚胺复合薄膜的电学性能研究

采用原位聚合法制备了PI/TiO_2和PI/SiO_2纳米复合薄膜。研究质量分数均为10%的两种纳米掺杂对PI复合薄膜介电性能的影响,采用光刺激放电电流法(PSD)表征两种纳米颗粒对PI复合薄膜陷阱能级的影响,通过陷阱理论对介电性能的影响机制进行探讨。结果表明:TiO_2和SiO_2纳米掺杂提高了PI的电导率和介电常数,介质损耗相应增加,耐电晕寿命明显提高,电气强度虽有所下降但仍满足实际需要。两种纳米掺杂都在PI基体中引入了大量的浅陷阱,PI/TiO_2和PI/SiO_2复合薄膜的陷阱能级范围分别为1.83~2.85 e V和2.13~2.83e V,且SiO_2纳米颗粒引入的浅陷阱密度低于TiO_2纳米颗粒。在此基础上,通过陷阱理论分析了两种复合薄膜的耐电晕老化机制。     

中频变压器用环氧树脂/纳米BN复合介质的导热和电气性能研究

为了研究中频变压器用环氧树脂复合材料的导热和电气特性,本文选取高导热纳米氮化硼(BN)颗粒作为填料,利用盐酸多巴胺对其进行表面修饰,采用溶液法制备了环氧树脂/纳米BN复合材料试样(BN质量分数分别为1％、2％和5％),通过扫描电子显微镜对试样的微观形貌进行分析,测试了试样的热导率、体积电导率、中频击穿场强和表面电位衰减特性.结果表明:纳米BN的添加提高了环氧树脂的热导率;1 wt％和2 wt％纳米BN的添加降低了环氧树脂的电导率和载流子迁移率;随着电压频率的升高,试样的击穿场强降低;随着纳米BN浓度的增加,击穿场强呈现出先升高后降低的趋势;纳米BN能够缓解环氧树脂击穿场强随频率升高的影响,降低环氧树脂的表面电位衰减速度.上述结果表明,适量添加1 wt％和2 wt％的纳米BN能够提高中频变压器用环氧树脂复合材料的导热和电气性能.     

国产耐热导线的机电性能研究

耐热铝合金导线是一种能够大幅度提高载流量的新型导线.在输电线路上推广应用普通耐热铝合金导线,具有显著的经济效益和社会效益。近年来国产普通耐热铝合金导线的大量试验数据表明,国内部分厂家生产的普通耐热铝合金导线的主要机械和电气性能,已达到或超过进口产品的水平,为我国电网大规模地采用国产耐热导线奠定了基础。     

110 kV交联聚乙烯电缆铝护套力学性能的研究

高压电力电缆的电气、机械等诸多性能的优劣直接关系着电力系统的安全与可靠运行。对110kV高压交联聚乙烯电力电缆不同制造工艺的铝护套(如挤铝、氩弧焊铝)进行力学性能研究,结果表明挤压工艺生产的铝护套力学性能优于氩弧焊的,但是氩弧焊的动态力学损耗因数小于挤压的,氩弧焊有缝处的动态力学损耗因数大于无缝处的。两种铝护套的动态力学损耗因数都在频率84Hz附近出现峰值。     

三元乙丙橡胶/石墨功能复合材料的制备与性能分析

以超声波处理膨胀石墨得到的石墨纳米薄片为原料,采用熔融插层复合方法制备密封用三元乙丙橡胶/石墨功能复合材料,利用SEM与XRD分析石墨及其复合材料微观结构、利用透气仪分析复合材料气体阻隔性能。结果表明:三元乙丙橡胶与石墨形成插层型功能复合材料,其气体阻隔性能显著提高,有望成为气密性优异的新型橡胶密封材料。     

Sinterability,Mechanical, Microstructural,and Electrical Properties of Gadolinium-Doped Ceria Electrolyte for Low-Temperature Solid Oxide Fuel Cells

In this study, we report key functional properties of gadolinium-doped ceria (Gd_0.1Ce_0.9O_1.95, GDC) sintered at low temperatures as well as single-cell electrochemical performance of a single-cell prepared there of. GDC solid solutions were sintered at various temperatures ranging 1100–1400^∘C and characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), density measurements, mechanical strength tests and electrical conductivity measurements. The dry-pressed GDC disc sample sintered at 1100^∘C was found to have 96% of the theoretical density and higher sintering temperatures led to higher densities. SEM micrographs of the fracture and plan surfaces of the sintered discs established the absence of any open pores. The sample sintered at 1100^∘C exhibited high electrical conductivity of 0.027 S/cm at 650^∘C. The mechanical strength of the sintered samples was determined to be in the range of 150–175 MPa. Greater than 96% of theoretical density, good mechanical strength, and high electrical conductivity of GDC disc samples sintered at 1100^∘C established the viability of low-temperature processing of GDC for its use as an SOFC electrolyte. Accordingly, a single-cell was prepared by co-sintering of GDC electrolyte and LSCF-GDC cathode at 1100^∘C and subsequent firing of CuO-GDC anode at 900^∘C. The electrochemical performance of the cell was evaluated in H₂ fuel at 650^∘C.     

交联副产物对高压XLPE电缆绝缘介电和力学性能的影响

针对110k V XLPE电缆绝缘交联时过氧化二异丙苯(DCP)分解产生的副产物对电缆的性能会产生影响的问题,对XLPE电缆进行脱气处理,对脱气前后的电缆绝缘进行红外光谱分析,并对脱气前后电缆绝缘的介电性能和力学性能进行比较分析。结果表明:交联产生的两种挥发性交联副产物α-甲基苯乙烯和苯乙酮的含量在脱气过程中显著降低,XLPE绝缘中的极性基团数量减少,低频电导率降低,从而使XLPE绝缘的相对介电常数和低频介质损耗因数下降,拉伸强度和断裂伸长率提高。     

220 kV复合绝缘子机电性能试验研究

复合绝缘子的电气及机械性能是复合绝缘子能够长期可靠运行的保证。笔者抽取了11支在东北地区挂网运行不同时间的220 kV复合绝缘子,利用工频试验变压器、冲击电压发生器和机械拉力机分别进行了自然污秽闪络、人工污秽闪络、50%雷电冲击闪络、50%机械负荷耐受和机械破坏负荷等性能测试。结果表明:复合绝缘子的电气性能仍然处于较高水平,污闪电压和雷电冲击闪络电压与运行时间没有明显关系,与绝缘子结构高度成正比关系,早期楔式结构的复合绝缘子机械性能下降明显,且160 kN吨位复合绝缘子机械强度降至额定负荷以下,建议有关部门密切关注复合绝缘子机械性能的下降,采用定期抽检的方法避免事故的发生。     

聚丙烯绝缘材料电导特性与空间电荷研究

为考察聚丙烯作为直流电缆绝缘材料在电气性能上的的可行性,选用等规聚丙烯材料制备测试试样,通过差示扫描量热法测试熔融温度(165℃)和结晶温度(111℃),针对击穿特性、强场电导和空间电荷分布与电荷的消散等电气性能对聚丙烯材料进行测试。击穿强度测试发现:其交流击穿强度明显低于直流击穿强度,交流击穿强度数据的的分散性相对于直流击穿要好。强场电导特性测试发现:在3.3 kV/mm电场下当温度升高到90℃时,材料的强场电导明显升高,达到室温时的2倍。空间电荷实验结果表明聚丙烯在较低的电场强度(10、20 kV/mm)下未出现明显的空间电荷,而在电场强度达到50 kV/mm时,出现了明显的异极性空间电荷。将试样上下电极短接进行短路发现,10、20 kV/mm下加压0.5 h后,经过0.5 h短路放电,试样内部的空间电荷几乎释放完全。而在50 kV/mm下加压0.5 h后,经过1.5 h的短路时间仍然看到试样内部驻留着大量的异极性空间电荷。     

热处理前后非脱气交联聚乙烯的介电性能和机械性能分析

In order to investigate the influence of cross-linking byproducts on dielectric and mechanical properties of 110k V cross-linked polyethylene(XLPE)cable insulation,we selected the undegassed XLPE cable insulation which is heated at 70℃in laboratory for different duration in terms of heating time,to prepare XLPE samples with different mass loss ratio.We carried out Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)test,electric breakdown test at 50 Hz,pulsed electro-acoustic(PEA)measurement and tensile test for XLPE samples.In FTIR spectrogram,the characteristic absorption peaks were observed to appear at 1 680 cm-1 and 1 600 cm-1,which can be related to two kinds of cross-linking byproducts includingα-methylstyrene and acetophenone.The intensity of these absorption peaks decreases with the increase of mass loss ratio.It can be proposed that the mass loss of XLPE samples in the process of thermal treatment is caused by volatiliztion ofα-methylstyrene and acetophenone.Therefore,the change of mass loss ratio can reflect the change of content ofα-methylstyrene and acetophenone in the process of thermal treatment.The results of electric breakdown test showed that the reduction ofα-methylstyrene and acetophenone leads to the enhancement of electric breakdown strength at 50 Hz.PEA measurement results showed that heterocharge is produced and accumulated when cross-linking byproducts are present,whereas no heterocharge is found whenα-methylstyrene and acetophenone are absent.The formation of heterocharge is attributed to ionization of cross-linking byproducts under electric stress.Based on these results,it can be suggested that when AC electric field is applied on XLPE samples,the occurrence of ionization of cross-linking byproducts results in the increase of free carriers in XLPE insulation,leading to a lower electric breakdown strength.The results of tensile test showed that tensile strength is proportional to the mass loss ratio of XLPE samples,which suggests that cross-linking byproducts can reduce the tensile strength of XLPE insulation.     

不同数值建模方法对风电海缆拉伸力学性能分析的敏感性研究北大核心CSCD

风电海缆是浮式风电系统中的关键输电装备,其在复杂的海洋环境中易受到较大拉伸载荷的破坏,导致整个风电系统无法正常工作。为了保证风电海缆系统正常运行,需要研究风电海缆的拉伸力学性能。由于风电海缆结构的复杂性,目前多依托于数值模拟方法开展相关研究,但是不同数值模拟方法对拉伸力学行为分析结果有着明显的影响。文中首先给出风电海缆力学模型的拉伸刚度理论计算方法,然后,通过合理的简化构建了基于梁单元和基于实体单元两种不同的数值建模方法对风电海缆的拉伸力学性能进行求解。最后将理论建模方法和两种不同数值建模方法相对比,研究不同数值建模方法对风电海缆拉伸力学性能分析结果的敏感性,进而为实际工程提供一定的参考意义。     

纳米银/环氧树脂复合物的电阻和击穿特性研究

用辐照法制备了纳米银/环氧树脂复合材料,对复合材料的微观结构进行了表征,并对其电阻和击穿场强特性进行了研究。在研究材料的击穿性能时引入了Weibull统计的方法,能得出材料内部的更多信息,这也是本文的创新点所在。研究结果表明,在合适的纳米银含量时,这种复合材料表现出高于其基体的电阻率和击穿场强。作者利用纳米金属粒子在绝缘体中的库伦阻塞效应对这些结果进行了解释。