电纺制备PEO nm纤维过程参数的试验研究

电纺丝技术是一种能制备连续纤维的简单而直接的加工方法,其所得纤维的直径一般为几十至几千nm。为研究电纺丝过程参数对所得纤维直径与形态的影响关系,采用聚氧化乙烯(PEO)/水体系作为研究对象,进行了电纺丝法制备PEO纳米纤维的试验,制得了直径为100-1000 nm的纤维。对溶液质量浓度(0.04-0.06 kg/L)和纺丝电压(5.7-15 kV)两个过程参数的研究表明,低质量浓度PEO水溶液在该实验条件下无法获得均匀光滑的纤维,纤维有打结现象。质量浓度为0.05、0.06 kg/L的PEO水溶液在纺丝电压为5-15 kV条件下可制得形态良好的纤维,且纤维直径随着溶液质量浓度增高而变大,随着纺丝电压升高而变小。     

电纺Fe/N/C纳米纤维催化剂及其氧还原性能

大量研究已表明Fe/N/C是极具前景的氧还原非贵金属催化剂。为发展快速、规模化的制备工艺,以聚酰胺酸、乙酰丙酮铁和三聚氰胺为原料,通过静电纺丝技术制备了一系列氮掺杂碳纳米纤维负载的Fe催化剂(Fe/N/CNF),通过XRD、XPS、SEM、TEM等表征技术测试了催化剂的物相、组分及微观形貌,并通过电化学测试方法研究了Fe含量对其氧还原反应活性的影响。在酸性电解质中,Fe/N/CNFs-3(Fe载量为3%,质量分数)催化剂呈现了良好的氧还原活性,经过5 000圈的循环伏安扫描,其初始电压和半波电位比商业化Pt/C催化剂的仅仅低34和120 m V,呈现了良好的稳定性。     

静电性能对电纺聚偏氟乙烯纤维的影响

为了解静电性能对电纺过程和产物的影响,以聚偏氟乙烯/N,N-二甲基甲酰胺溶液体系为试验对象,采用针板电极结构电纺装置在不同场强大小、不同电场极性和不同接收极材料的条件进行电纺,得到了具有蛛丝结构的纤维毡,纤维直径在75~250 nm之间,另外还研究了电纺聚偏氟乙烯纤维过程中的静电现象并讨论了静电性能对电纺聚偏氟乙烯纤维的影响。结果表明,电纺中聚偏氟乙烯射流会产生静电现象,积累净电荷,净电荷会随着外电场的增加而增加;射流在不同极性的电场中积累的净电荷不同,对纤维的形貌和直径有影响;净电荷的积累会对可纺性产生影响;场强较低的正极性电场有利于获得纤细、均匀的聚偏氟乙烯纤维;射流积累的净电荷需要通过接地装置导走,否则会影响电纺的正常进行。     

静电纺丝法制备聚酰亚胺纳米纤维

采用溶胶凝胶法合成了聚酰胺酸溶液(PAA),并通过高压静电纺丝技术,利用合成得到的PAA溶液制备出PAA纳米纤维无纺布,将PAA纳米纤维无纺布经等温阶梯升温热亚胺化得到聚酰亚胺纳米纤维无纺布。用傅立叶红外光谱仪(FTIR)表征了样品的化学结构,原子力显微镜(AFM)和扫描电子显微镜(SEM)表征了无纺布膜的形貌特征。试验得到具有微空结构的聚酰亚胺纳米纤维无纺布膜,此无纺布膜在高温分离领域有很大的潜在应用价值。     

氧化锌纳米纤维的制备、表征及电化学性能研究

通过静电纺丝法制备PAN/PVP/C4H6Zn O4复合纳米纤维,高温煅烧得到Zn O纳米纤维。分别通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)等手段对材料进行表征分析,并进一步研究其作为锂离子电池负极材料的电化学性能。SEM结果表明PAN/PVP/C4H6Zn O4复合纳米纤维直径大小约360 nm,煅烧后得到约150 nm的Zn O纳米纤维。电化学性能结果显示Zn O纳米纤维负极材料首次充放电比容量分别为767和1 208 m Ah/g,循环20周后比容量为342 m Ah/g,首周循环效率为63.5%。     

埃洛石纳米管改性聚丙烯腈隔膜的制备及性能研究

传统锂离子电池聚丙烯隔膜存在离子电导率较低、电化学稳定窗口较窄以及吸液率较低等主要问题,阻碍了锂离子电池在大功率器件中的应用。本文研制了一种以聚丙烯腈作为高分子骨架基体,埃洛石纳米管作为改性填料,通过静电纺丝技术制备的具有纳米孔径的聚丙烯腈隔膜。埃洛石纳米管改性聚丙烯腈隔膜不仅增加了隔膜的吸液率(1190%),而且提高了电解质的离子电导率和电化学稳定窗口。在金属锂/电解质/磷酸铁锂半电池中,在1C电流下,首圈放电比容量达到了155mAh/g,充放电循环500次后仍有75.8%的容量保持率。     

静电纺丝纳米纤维质子交换膜的制备与表征

采用静电纺丝法制备了SiO2/PVDF纳米纤维复合膜,并把其作为一种增强体浸渍到全氟磺酸树脂中得到SiO2/PVDF/Nafion纳米纤维增强复合质子交换膜,利用扫描电子显微镜观察了复合膜的表面形貌及纤维分散状态,研究了复合膜的热稳定性和热机械性能,并考察了复合膜在不同温度下质子传导性能.结果表明全氟磺酸树脂充分填充纤...     

静电纺丝碳纳米纤维电极液流电池研究进展

液流电池因其具有安全、循环寿命长、环境友好和扩容性强等优势,成为目前最有前途的大规模储能技术之一。电极作为液流电池的关键材料,其性能对电池性能有着重大影响。综述了静电纺丝碳纳米纤维电极在液流电池中的研究进展,介绍了静电纺丝碳纳米纤维的制备原理以及关键制备参数的影响,详细阐述了电纺碳纳米纤维电极结构和化学性质的调控方法及其对电池性能的影响,包括纤维微观结构的调控、杂原子掺杂和催化改性等;指出电极反应活性面积和化学性质影响的电化学活性与传质性能之间的协同是电极调控的关键,通过对纤维进行造孔或新型结构设计可以调控纤维的微观结构和表面性质,杂原子掺杂和引入催化剂可以提高电极的活性面积和亲水性,以促进电极的电化学活性;提出了电纺碳纳米纤维电极从实验室制备到规模化发展存在的问题及未来发展方向。     

增强静电纺P(VDF-HFP)锂离子电池隔膜的电化学性能

采用静电纺丝法制备了P(VDF-HFP)/PEG复合纳米纤维膜,并对其进行热压处理,PEG成分熔融在纤维间形成粘结点,制备了P(VDF-HFP)增强纳米纤维(PFP)膜。相对于静电纺P(VDF-HFP)(PF)膜,PFP膜断裂强度提高了约2.19倍。考察并分析了PFP膜的热收缩性、电化学性能和组装电池的首次充放电性能。结果表明:PFP膜150℃、1 h热处理收缩率为6.40%,其室温离子电导率为1.30×10-3S/cm,聚合物电解质分解电压为4.94 V,电池首次循环放电比容量为134.4 m Ah/g。     

聚酰亚胺绝缘无纺布的研究

针对聚酰亚胺的耐热特点,利用高压静电纺丝技术,以聚酰胺酸(PAA)为电纺液,制备聚酰亚胺(PI)绝缘无纺布,并采用红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对PAA及PI绝缘无纺布的化学结构、表面形态进行表征,采用热重分析(TGA)对PAA及PI的耐热性能进行了测试。结果表明:经高温热环化所产生的PI绝缘无纺布,纤维直径分布在0.5~2μm,纤维间出现弯曲、扭转和粘连现象。PI绝缘无纺布热分解温度在500℃以上。     

变压器油和绝缘纸老化对扩展Debye模型参数的影响研究

为研究变压器油和绝缘纸老化对扩展Debye模型参数的影响,以及确定变压器油换油时间,首先在实验室条件下对油纸绝缘试样进行130℃加速老化试验和PDC试验,然后建立不同试样相对应的扩展Debye模型,深入研究变压器油和绝缘纸老化时扩展Debye模型支路参数的变化规律,最后提出用中间时间常数分支电容变化率作为变压器的换油阈值。结果表明:变压器油主要影响扩展Debye模型时间常数小于500 s的支路参数,随着变压器油老化天数增加,油老化产物会增加油中偶极子组的转向极化及油纸界面极化,去极化电流起始部分幅值增大,较小时间常数支路电阻变小,电容变大;绝缘纸主要影响扩展Debye模型时间常数大于500 s的支路参数,随着绝缘纸老化天数增加,纸老化产物仅会增加纸内总体极化强度,去极化电流曲线末端升高,较大时间常数支路电阻变小,电容变大;扩展Debye模型中间时间常数支路电容变化率可作为换油阈值,当电容变化率大于0.36%时变压器油介损值达到4.0%,此时应进行换油处理。     

数字通信对称电缆绝缘外径的一种确定方法

主要介绍根据特性阻抗的要求,来确定数据电缆的绝缘外径的方法,并进一步通过对工作电容,衰减等参数的计算,验证设计的可行性。     

变压器绝缘老化引起预试电气绝缘参数变化的仿真研究

变压器绝缘的老化会影响其预试电气绝缘试验结果,但对于它影响试验结果的机理及程度,国内外尚未开展有效研究。为此,结合变压器油纸绝缘的扩展德拜模型,在国外研究者所提供的一套实际变压器的等效模型具体参数值的基础上,仿真研究了变压器油纸绝缘老化对其预试电气绝缘参数(绝缘电阻R60s、吸收比K、极化指数PI和工频电容量C、介损tanδ)的影响。结果表明,变压器预试电气绝缘参数的影响因素多而复杂,且绝缘油、纸的老化对不同电气绝缘参数的影响存在较大区别。初步认为,绝缘油的老化基本不影响绝缘电阻R60s、极化指数PI和工频电容C,但使介损tanδ小幅度增加,同时增大了吸收比K;而绝缘纸的老化对绝缘电阻R60s、吸收比K、极化指数PI的影响较大,会使它们减小,同时小幅度地增大了介损tanδ,但它对变压器的工频电容C没有影响。     

基于附加电阻的新型线路绝缘参数检测装置

针对现有绝缘参数测量方法不能安全、准确地检测区分线路绝缘参数中的对地绝缘电阻和对地电容的问题,提出了附加单相对地电阻测量绝缘参数的新方案,给出了测量装置的软硬件设计。实践证明该系统有安全、准确、简便、实用性广的特点。     

固体绝缘介质表面陷阱参数的分析

为了研究聚合物绝缘材料表面陷阱参数对其绝缘性能的影响,在简述了等温电流衰减理论后依该理论设计了材料表面陷阱分布测量装置,并实际测量了聚合物低密度聚乙烯、聚丙烯和聚四氟乙烯的表面陷阱分布。在对材料直流充电后将其短路1min以清除表面沉积的自由电荷,再移去短路电极并将探头迅速移至材料表面充电区域记录表面电位。实验保持恒温条件,用等温电流衰减理论计算材料的陷阱分布参数。实验表明电子空穴陷阱与材料的分子结构密切相关,聚合物不同高分子链影响着陷阱电荷的分布。     

柔性直流输电用联接变压器绝缘参数配置与试验研究

柔性直流输电系统特有的主回路接线方式和运行电压特性带来了新的设备选型技术难题。针对柔性直流单极对称接线方式,以云南电网和南网主网异步联网工程为例,系统性地研究了柔性直流用联接变压器选型的关键技术,提出了基于无功控制模式下的最大负载电压降来确定联结变压器阀侧绕组绝缘耐受水平的关键技术原则,给出了绝缘配置推荐流程和参数选取推荐方法,提出了相适应的以绕组端子为对象的绝缘考核试验方法。在此基础上,针对今后更高电压、更大电流的柔性直流输电系统可能用到的双极对称接线方式,进一步分析提出了阀侧绕组交流、直流外施耐受电压水平的计算公式。研究成果对于联接变压器的选型设计、技术标准制订和试验检验具有重要的技术指导意义。     

基于DGA特征量的变压器绝缘故障诊断专家系统的研究

介绍了一种以变压器的DGA为特征量的绝缘故障诊断专家系统及专家系统中各模块的功能,并用具体实例说明该专家系统的可行性和可信度.     

串联电抗器参数选择与绝缘耐压试验

介绍了串联电抗器参数选择、电感值计算公式及绝缘面压试验方法。     

大电机主绝缘老化非破坏参量隶属函数的确定

设计了多因子老化试验并对不同老化阶段的大电机模拟线棒进行了非破坏参量的测量 ,结果表明 :tanδ、Δ tanδ和平均局部放电量 q的增加率随着老化时间逐渐变大 ,偏斜度 Sk 随着老化时间逐渐变小。建立了老化状态评估时的非破坏参量的隶属函数。