偶联剂协同低温等离子体的复合材料氧化铝填料表面改性

环氧树脂广泛应用在电机绝缘领域,向树脂中添加微米氧化铝可以减缓绝缘老化的侵蚀,为了进一步提升氧化铝/环氧树脂复合材料电气性能,本文引入偶联剂协同低温等离子体复合改性方法对氧化铝填料进行表面处理。将偶联剂包覆改性后的微米氧化铝置于重复脉冲低温等离子体中分别进行0~9min表面改性处理,其次将氧化铝掺杂进环氧树脂中制备复合材料。观测氧化铝填料外表的形貌、官能团及结构变化,对复合材料局部放电起始电压进行测试分析。结果表明,偶联剂和低温等离子体复合改性能有效提升氧化铝填料表面活性官能团的含量,为氧化铝与树脂基体的紧密键合提供了基础,进而提升了氧化铝/环氧树脂复合材料的电气性能。在复合改性中等离子体处理时间为3min时,氧化铝填料表面含氧基团的含量相对于单一偶联剂改性增长了3.32%,表面偶联剂的接枝率提升了24.5%,复合材料的电气性能提升了7.9%。     

弯曲电极结构对真空中氧化铝陶瓷沿面闪络耐压的影响

氧化铝陶瓷以其良好的绝缘性能广泛应用于高压真空器件,起到绝缘和支撑作用,但氧化铝陶瓷的沿面闪络现象严重制约了其耐压性能。分析了阴极金属-陶瓷-真空三结合处电场局部增强的原因,对阴极金属电极结构对柱状氧化铝陶瓷三结合处电场分布影响进行了仿真和单次脉冲耐压试验研究,给出了不同电极情况下,氧化铝陶瓷的耐压结果。结果表明,弯曲电极结构能有效减弱氧化铝陶瓷三结合处的电场强度,并且随着金属电极弯曲长度的增加而明显减小;相对于平板电极,弯曲电极的平均最高耐压提高了45%。     

高导热环氧复合材料的制备与研究

在抽滤石墨烯纳米片过程中引入球形氧化铝,构建仿"豌豆荚"氧化铝-石墨烯二元多孔结构,并制备氧化铝-石墨烯-二元结构增强环氧树脂复合材料,测试其导热性能,分析仿"豌豆荚"氧化铝-石墨烯二元结构增强环氧树脂导热性能的机理.结果表明:水平排列的石墨烯在球形氧化铝作用下部分发生取向转变,呈现仿"豌豆荚"结构,其中的石墨烯为环氧复合材料在面内和面外方向提供了高效的热传输通道,极大地增强了环氧复合材料的导热性能.当石墨烯含量为12.1％,氧化铝含量为42.4％时,复合材料在面外和面内方向上的导热系数分别达到13.3 W/(m·K)和33.4 W/(m·K).该仿"豌豆荚"氧化铝-石墨烯二元结构在提高环氧树脂导热系数方面效果显著,在电子封装领域具有潜在的应用前景.     

高导热加成型有机硅灌封胶的制备研究

研究了常规氧化铝、球形氧化铝、氮化硼及其复配在加成型导热有机硅灌封胶中的应用。结果表明:常规氧化铝的填充量较低,难以制备导热系数大于1.1 W/(m·K)的有机硅灌封胶;氮化硼与常规氧化铝配合使用可显著提高有机灌封胶的导热性能,但对胶液的流动性影响较大;球形氧化铝可有效提高填充量,不同粒径复配使用的效果更好。以复配球形氧化铝作为导热填料,制备的有机硅灌封胶导热系数为2.08 W/(m·K),且具有良好的工艺性能。     

真空下环氧复合材料耐脉冲电流烧蚀性能

在脉冲功率装置中,由于沿面闪络引起绝缘破坏的现象极其常见,因而有必要研制具有高耐烧蚀强度的绝缘材料来延长脉冲功率装置的使用寿命。本文通过向环氧基体中添加微/纳米氢氧化铝,微/纳米氧化铝,以真空闪络一定次数后试样表面形貌和质量损失的变化为烧蚀性能的评价方法,研究了无机填料对环氧耐烧蚀性能的影响。试验结果表明:无机填料对环氧耐烧蚀性能有所提高,氢氧化铝的效果比氧化铝明显;纳米氢氧化铝要好于同质量分数的微米氢氧化铝,而微/纳米氧化铝之间的效果差别刚好相反。     

微米氧化铝表面修饰对电工级环氧树脂电绝缘性能的影响

采用4种不同的硅烷偶联剂对微米氧化铝颗粒进行表面修饰,制备了微米氧化铝/环氧树脂复合材料。研究了不同表面修饰的微米氧化铝颗粒对环氧树脂体积电阻率、电气强度、介电常数及介质损耗因数的影响规律,通过热刺激电流实验分析了材料的陷阱性质。结果表明:不含极性基团的短链硅烷偶联剂对微米颗粒的修饰效果最好,复合材料的绝缘性能随着微米颗粒的极性降低而升高,复合材料内部陷阱深度的增加可能是其绝缘性能提高的原因。     

纳米氧化铝改性无溶剂绝缘漆耐电晕性能的研究

为了改进一种聚酯亚胺无溶剂绝缘浸渍漆的耐电晕性能,加入自制的纳米氧化铝改性。对漆膜的介质损耗tanδ测试表明,随着纳米氧化铝含量的增加,漆膜的介质损耗逐渐升高;用自制的耐电晕测试设备对改性漆膜的耐电晕时间进行测试表明,改性后漆膜耐电晕时间明显提高;通过扫描电镜观察表明,纳米氧化铝粒子很均匀的分散于绝缘漆中;但纳米氧化铝对漆的粘度和漆膜的韧性有一些不利影响。     

电工环氧树脂用氧化铝复合填料应用试验

本文介绍采用氧化铝复合填料对电工环氧树脂性能的影响,认为该填料的应用可降低浇注料成本,施工方便,还能提高性能。     

焊接电极用抗粘结纳米氧化铝弥散铜合金研究进展

氧化铝弥散铜合金具有高强度、高导电和优良的抗高温软化性能,被广泛应用于汽车焊接工业,在焊接镀锌板过程中不会发生粘结,将在汽车轻量化进程中发挥越来越大的作用。综述了焊接电极用抗粘结纳米氧化铝弥散铜合金的性能特点及制备方法,介绍了国内外研究现状及存在的问题,并展望了其发展方向。     

粉体种类对高导热换位填充腻子性能的影响

采用绢云母粉,α-氧化铝粉及硅微粉制备了换位填充腻子,研究了粉体用量对固化物性能的影响。结果表明：采用云母粉填充时,固化物的热变形温度最高,达190200℃,但导热系数最小,仅为0.91.0 W/（m.K）;采用α-氧化铝填充时,最大填充量可接近80%,固化物的导热系数可达2 W/（m.K）;采用硅微粉填充时,固化物的性能介于云母粉和α-氧化铝粉填充固化物性能之间。     

高温阶梯式升压下等离子体处理纳米颗粒对环氧树脂复合材料的电荷动力学特性影响

高含量纳米掺杂易团聚会导致空间电荷积聚、电场畸变,从而降低材料的绝缘性能。为了提升高含量纳米颗粒在基体中的分散性,采用等离子体对纳米氧化铝表面进行处理,制备了纳米氧化铝质量分数为10%的环氧树脂纳米复合材料,利用扫描电子显微镜对颗粒的分散性进行表征,采用高温空间电荷测量装置和电导电流测试系统研究了不同温度阶梯式升压下试样的电荷动力学特性。结果表明,等离子体处理能有效地抑制高含量纳米氧化铝的团聚。高温下纳米氧化铝质量分数为10%的试样空间电荷输运明显,电导率提高了近3个数量级;等离子体处理后的含10%纳米氧化铝试样始终保持最低的电荷量和电导率,且电导率与电场强度呈近似线性关系。等离子处理后的纳米氧化铝能有效地抑制高温下空间电荷的注入、积聚与输运,降低载流子迁移和电导活化能,提升高温下环氧树脂复合材料的电气性能。基于结果与分析提出了高温阶梯式升压下等离子处理前后纳米颗粒对环氧树脂复合材料的电荷动力学特性的作用机理。     

纳米氧化铝对硅橡胶空间电荷特性的影响

为研究硅橡胶的空间电荷特性,开展了纳米氧化铝对硅橡胶空间电荷行为影响的试验研究。通过制备纳米氧化铝(Al2O3)改性液体硅橡胶,利用电声脉冲法(pulse electro-acoustic method,PEA法)测量了纳米氧化铝质量份数对硅橡胶空间电荷特性的影响规律。根据空间电荷消散过程计算了不同纳米氧化铝质量份数硅橡胶的陷阱深度,并分析了空间电荷对硅橡胶性能的影响机理。试验结果表明随着纳米氧化铝质量份数的提高,相同外加场强下,硅橡胶试品的空间电荷积聚量增加,撤压后消散也更为迅速,迁移率随纳米氧化铝质量份数的提高而增大,陷阱深度则随之逐渐减小。分析认为,空间电荷特性随着纳米氧化铝质量份数的增加而呈现变化归因于纳米界面效应导致的陷阱能级分裂,浅陷阱密度增大,从而使得硅橡胶中空间电荷积聚量减少,消散更为迅速。     

蒸镀Al_2O_3复合聚丙烯薄膜及其电容器性能研究

为提升聚丙烯薄膜击穿场强,将氧化铝蒸镀在聚丙烯薄膜表面,形成复合介质薄膜。将蒸镀氧化铝的薄膜进行金属化蒸镀,制成电容器,并对其性能进行测试,结果表明虽然复合薄膜的相对介电常数无明显变化,但电容器的击穿场强上升。复合薄膜电容器具有良好的自愈性能,可实现"隔离自愈",可有效地防止由于出现超限自愈而导致的电容器短路击穿。     

锂电池高纯氧化铝的制备及应用研究进展

氧化铝陶瓷粉体因其具有良好的热稳定性、化学稳定性,还具有高机械强度、高硬度、优良耐高温、抗腐蚀和绝缘等优点,已被广泛应用在锂离子电池领域。首先介绍了氧化铝陶瓷的多种制备方法,主要包括：改良拜耳法、醇铝水解法和无机铝盐热分解法等,并对高纯氧化铝制备技术的特点和优缺点进行深入分析。其次,对氧化铝在锂电池行业中的应用进行综述,从正、负极改良、隔膜改性和固态电解质/电极相容性等方面探讨氧化铝在提高锂电池电化学性能和安全性方面的作用。     

基于BN填料的高压开关用灭弧喷口材料性能研究

选用BN作为无机填料对喷口材料进行填充改性,对比分析氮化硼和氧化铝两种填料的改性效果,研究不同填料添加量对喷口材料性能的影响。结果表明:与氧化铝喷口材料相比,氮化硼(BN)喷口材料具有更高的电气强度、热导率及耐电弧烧蚀能力。     

高压钠灯用氧化铝透明陶瓷的进展

为进一步提高高压钠灯性能 ,延长寿命 ,制造高质量的氧化铝透明陶瓷管至关重要 ,获得高纯度和一定粒度级配的氧化铝原料也是必不可少的。1　氧化铝原料的发展为了使陶瓷管有好的透光率 ,其原料必须采用高纯、超细氧化铝粉。目前国内外制备上述氧化铝粉的方法很多 ,主要有 :硫酸铝铵热分解法、铝醇盐加水分解法、金属铝水中火花放电法、碳酸铝铵热分解法、改进的拜尔法等。作为规模化生产 ,国内目前仍以硫酸铝铵热分解法为主。在国外 ,除大量采用硫酸铝铵热分解法外 ,铝醇盐加水分解法亦已商品化 ,并得到广泛的应用。其中 ,日本住友化学工业…     

环氧浇注用氧化铝填料表面处理工艺研究

通过比较酸洗、碱处理中和、高温煅烧处理等表面处理工艺对磨料工业电弧炉法熔炼制备电熔刚玉型氧化铝填料的影响,分析了不同表面处理方法对氧化铝填料粉体水洗电导率、p H值等性能的影响及对其环氧浇注料流变性能、固化物力学性能的影响。结果表明:酸洗后通过碱处理或煅烧处理均能有效调节环氧浇注的可使用时间及改善环氧浇注固化物的力学性能。     

导热PET绝缘背板对光伏组件发电效率的影响

提高光伏背板的导热系数可使光伏组件产生的热量扩散到空气中,降低工作温度,使发电效率提升,还可延长使用寿命,减少热斑,降低组件失配的发生。通过沉淀法合成纳米级片状氧化铝,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)对片状氧化铝进行表征。然后将其在PET切片合成过程中进行原位分散,采用超声辅助最大程度减少片状氧化铝的团聚,再将导热PET切片进行铸片-双向拉伸成膜。结果表明:所得氧化铝粉末具有明显的片状结构,粒径分散均匀。纳米片状氧化铝的加入对薄膜性能没有劣化影响,可作为太阳能背板绝缘用基膜。氧化铝导热网络的形成使PET薄膜的导热系数由0.22 W/(m·K)提高至0.91 W/(m·K),可使组件工作温度降低5℃以上。     

新型可加工陶瓷真空中冲击闪络特性的研究

为了克服氧化铝陶瓷存在加工难度及脆性大等缺点,研制成功了一种新型低熔点可加工微晶玻璃陶瓷,它具有良好的力学、热学和可加工性能,但需进一步了解其电气性能。因此,测量了这种新型陶瓷的介电特性;考察了其在真空中脉冲电压下的沿面耐电特性;对比分析了氧化铝陶瓷和可加工陶瓷的表面耐电性能及不同添加剂成分与不同比例的添加剂对可加工陶瓷表面耐电性能的影响。结果发现,这种可加工陶瓷符合电工陶瓷的标准,其表面耐电性能优于氧化铝陶瓷,可替代现有的陶瓷材料,并获得了较好的配方设计。     

国内文摘与专利

正新型高导热绝缘包覆母排材料的制备及性能/王国刚;窦润涛;赵悦菊;等/材料科学与工程学报,2016(5)以甲基乙烯基硅橡胶为基体,氧化铝为导热填料制备了一种高导热绝缘包覆母排材料,并对其力学性能、热导率、形貌和介电性能进行了测定。研究表明,随着氧化铝含量的增加,导热性能和力学性能相应提高,介电损耗升高,介电强度下降;小粒径填充的导热材料性能比大粒径填充的导热材料性能好;硅烷偶联剂及表面处理方式对导热材料性能有一定