用于绝缘型环氧树脂自修复体系的微胶囊的研究

基于仿生学提出的自修复材料的概念,为绝缘型环氧树脂中微裂纹的自我修复提供了一种可能。适用于绝缘型环氧树脂的自修复材料需要具备耐热性好、常温下能自我修复等特性。该文综合比较了已有的环氧树脂微胶囊自修复体系,总结出了适用于绝缘型环氧树脂的自修复体系。采用原位聚合法成功制备了壁材为脲醛树脂(PUF)、芯材为E-51型环氧树脂(DGEBA)和三羟甲基丙烷三缩水甘油醚(TMPEG)混合物的环氧树脂微胶囊,通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱仪、热重分析仪(TG)和示差扫描量热仪(DSC)测试了其基本特性,结果表明,脲醛树脂成功包裹DGEBA和TMPEG的混合物形成了稳定了球形结构,同时微胶囊的耐热性能优良,囊芯物质具有反应活性,具备作为绝缘型环氧树脂自修复体系材料的潜能。     

电缆护套材料超分子自修复技术研究

针对电缆护套材料的老化问题,借鉴生物体自行愈合创伤的机制和功能,通过在绝缘材料(聚丙烯酸酯)中引入主客体超分子作用力赋予材料自修复的性能,成功开发了一种可在老化损伤后自行修复的电缆护套材料Poly-CD-PHEA,对该新型材料进行机械强度、体积电阻率、氧指数以及自修复性能等测试。结果表明:研制的材料具有良好的抗拉性能、绝缘性能、阻燃性以及热稳定性,同时具有良好的自修复性能。自修复性能使材料老化产生裂纹等绝缘故障时,能自主修复损伤3次以上,使机械强度恢复80%以上,体积电阻率恢复90%以上,延长了材料的使用寿命,减少了电缆绝缘故障的发生。     

单组分光敏微胶囊/纳米SiO2/环氧树脂复合绝缘介质的自修复特性

以环氧树脂为代表的固体绝缘介质在长期电/机械应力作用下不可避免地会产生局部裂纹,严重影响其服役寿命.该文针对上述问题制备一种含有单组分紫外光敏微胶囊的环氧树脂复合绝缘介质,当环氧树脂表面产生裂纹损伤时,机械应力集中于胶囊壳体并使其破裂,囊芯光敏修复剂流出填充损伤通道,在外施紫外激励下实现损伤通道的固化自愈.同时通过向环...     

固体环氧树脂绝缘件中不同材料间界面粘接强度的研究

很多的固体环氧树脂绝缘件中使用了线膨胀率不相同的陶瓷、金属、硅橡胶、环氧树脂等材料,这些不同材料间界面粘接强度将会是影响绝缘件本体质量的重要要素之一。通过研究不同类型硅橡胶及表面处理方式等对硅胶与各种材料间界面粘结性能的影响,明确如何改善和提高固体环氧树脂绝缘件中不同材料间界面粘接性能,以期使固体环氧树脂绝缘件具有更高的机械、电气和热的性能,从而间接提高成套设备的整体性能。     

自修复聚硅氧烷研究进展

聚硅氧烷材料因其具有耐老化、电绝缘及疏水等优异性能而被广泛应用于航空、汽车、柔性电子器件、电气等领域。但是，聚硅氧烷材料在使用过程中不可避免地受到力、热、电等破坏，这些损伤可能导致材料性能的降低甚至完全丧失，缩短材料的使用寿命，安全性也面临重大考验。自修复就是材料在其内部裂纹形成时具有阻止裂纹继续扩展并使其愈合的能力，能够在发生损坏后恢复其基本性能，包括机械强度、导电性、断裂韧性和耐腐蚀性等，以防止材料破坏、延长使用寿命、拓展材料的使用范围。因此，研发自修复聚硅氧烷材料具有重要意义。然而自修复聚硅氧烷材料在发展过程中面临诸多问题，例如修复条件的便捷性、自修复与力学性能的矛盾、电损伤的修复等，均成为限制自修复聚硅氧烷材料发展的瓶颈。为此从外援型、本征型自修复的机理出发，综述了基于不同修复策略的自修复聚硅氧烷其结构设计与合成等方面的研究进展，深入探讨了自修复聚硅氧烷分子结构与自修复特性、机械性能等的关联，揭示了自修复发展过程中需要克服的关键问题，分析问题的成因，针对这些问题提出了可能的解决方案，最后对自修复聚硅氧烷在电工领域的应用进行了展望。     

含气泡缺陷环氧浇注绝缘管型母线电击穿机理研究

绝缘管型母线是一种新型的母线产品,有着优异的性能。但应用时间较短,研究不够深入,致使故障频发。文中设计与制备了含气泡缺陷环氧浇注绝缘管型母线真型样品,通过加压电破坏试验,研究其电击穿机理。在试验中首次发现了气体膨胀鼓包导致最终击穿的破坏方式。研究结果表明,电—机械击穿应为其击穿模式,其击穿过程可分为气体增强阶段和击穿临界阶段两个阶段,并得到了阶段特征与阶段变化判据。气隙内由局部放电导致环氧树脂分解所产生的气体气压超过气隙壁断裂韧性临界值,造成裂纹失稳扩展是击穿的主要原因。可以通过提高环氧树脂材料的抗局部放电能力或对环氧树脂进行改性提高其断裂韧性来增强绝缘管型母线的击穿性能;传统的检测手段难以判断击穿通道的发展状况。研究结果对于其他树脂浇注类绝缘电气设备也具有一定的参考价值。     

笼型倍半硅氧烷增韧环氧树脂的机理研究

为提高环氧树脂的韧性,采用氨基笼型倍半硅氧烷(POSS-NH2)改性环氧树脂。分别添加不同质量百分含量的POSS(5%、10%、20%和30%)到双酚A型环氧树脂中,经反应得到一系列杂化树脂;然后采用4,4’-二氨基二苯砜(DDS)作为固化剂固化得到含POSS的有机无机杂化材料。通过对杂化材料的冲击强度、弯曲强度进行研究,并采用SEM进行机理分析。结果表明:随着POSS含量的增加,冲击强度和弯曲强度呈先增大后下降的趋势,当POSS含量为10%时,冲击强度和弯曲强度达到最大值。SEM分析表明"裂纹钉锚"和"裂纹诱导"两种增韧机理同时存在。     

环氧树脂绝缘电树枝劣化研究进展

环氧树脂因具有优良的耐热性、机械强度、电气绝缘性能和良好的可加工性而广泛应用于电工装备绝缘的浇注、浸渍和封装等领域.该文根据国内外参考文献综合论述了由环氧树脂绝缘电树枝劣化引起的绝缘击穿现象.基于环氧树脂空间电荷集聚与迁移、局域电场形成、紫外辐射和机械应力断链理论,阐述了环氧树脂电树枝引发机理和劣化过程.结合电气设备运...     

机械应力影响环氧树脂绝缘电树枝劣化研究进展

环氧树脂凭借其优异的电气绝缘、耐热与机械性能以及良好的可塑性,被广泛应用于支撑绝缘子、绝缘拉杆等电气设备绝缘部件。随着电气设备电压等级的提高,环氧树脂绝缘部件运行工况日趋严苛,机械应力带来的绝缘失效问题更为突出。根据国内外参考文献,文中综述了机械应力下环氧树脂电树枝劣化引发绝缘击穿现象的研究进展。根据环氧树脂承受应力的不同,介绍了拉伸、压缩应力下电树枝生长的形貌特征,总结了温度工况下机械应力对电树枝生长的影响规律。基于环氧树脂分子链的物理微观结构与电荷输运特性,从能量角度探讨了绝缘材料在机械应力下的电树枝劣化机理。阐述了电气设备环氧绝缘部件的电树枝研究的关键问题与解决思路,为开发高绝缘性能的环氧树脂绝缘材料提供了参考。     

环氧树脂纳米复合电介质制备方法及其绝缘性能的研究进展

环氧树脂或树脂浸渍纤维板是电力设备中重要的绝缘材料,过去通过掺杂微米级的无机氧化物填料以提高材料的机械性能。近年,开始使用纳米颗粒掺杂环氧树脂,对于提高材料的绝缘性能,特别是对提高击穿场强、耐电晕性、耐电痕化、导热性、耐低温性、耐辐射性和耐候性等方面具有重要意义。文中以纳米复合电介质的绝缘性能为出发点,概述了纳米复合电介质的常用制备方法,给出了环氧树脂纳米复合电介质的制备流程,总结分析了环氧树脂纳米复合电介质的介电性、局部放电腐蚀、绝缘击穿强度及机械性能。综述了环氧树脂纳米复合电介质在电机绝缘系统中的应用和最新研究进展,为环氧树脂纳米复合电介质在电机主绝缘中的应用提供了思路。     

基于动态受阻脲键氢化环氧树脂的介电性能与可修复性能

可修复氢化环氧树脂在延长材料服役时间,提高电力设备运行稳定性等方面具有巨大应用潜力。为此通过异氰酸酯和仲胺构筑受阻脲键,将其键入环氧链段中,制备具有可修复功能的环境友好型氢化环氧树脂。通过改变氢化环氧与仲胺的摩尔比,调节材料的交联密度及动态键含量,研究其对材料机械性能、介电绝缘性能以及修复性能的影响规律。试验结果表明,含有动态受阻脲键的氢化环氧树脂的击穿场强和直流体积电阻率与咪唑固化环氧树脂相当;更高的交联密度有利于改善材料的机械性能与绝缘性能;更高的脲键含量可通过增加偶极矩提高材料的介电常数。动态受阻脲键在一定的热刺激环境下可进行动态的解离和缔合实现对材料机械损伤的修复,更高的动态键含量可促进链段的再次键合能力,进而提高材料对损伤的修复能力。     

环氧树脂绝缘浇注件局部放电滞后特性的探讨

在大量绝缘件的电性能测试过程中,发现某些结构的绝缘件的局放量会随放置时间的延长而出现增大的现象,暂且将这种现象称为局部放电的"滞后特性"。通过三维有限元仿真分析同时结合验证性试验,确认了造成绝缘件出现局部放电"滞后特性"的根本原因在于其中的绝缘支脚与环氧树脂材料间的界面会在绝缘件的放置或后续使用过程中由于膨胀系数不同导致界面出现裂纹或是微小气隙等所致。针对查找出的问题点,通过取消绝缘支脚以消除树脂材料内异种材料的埋入而有效避免界面问题和内部应力问题,并最终达到预期的改善效果。     

替代高压电器设备用环氧树脂的热塑性材料特性研究

热塑性材料基于材料性能高、环保性好和成型工艺简单等优点,逐渐成为行业内积极研究用于取代环氧树脂的新型绝缘材料之一。目前国内外尚未针对应用于高压电器绝缘件制造的热塑性材料形成体系性的技术要求。文中选择了4种玻纤增强热塑性材料,从机械性能、电学性能和热学性能三方面与环氧树脂进行对比,同时研究玻纤在塑料注射成型中的取向和吸水性对材料性能的影响。结果表明,热塑性材料具有良好的机械、电学和热学性能,随着玻纤取向的增大,机械性能不断降低。为热塑性材料在高压电器设备中的应用提供技术基础。     

电力设备绝缘损伤形式及自修复材料研究进展

电力设备绝缘材料在生产、安装、敷设以及服役期间受到各种人为、环境因素的影响,易出现材料本体缺陷、机械损伤以及电气损伤等不同的绝缘损伤形式。自修复材料能通过材料内部分子的物理相互作用或是一定的化学反应识别损伤并对其进行修复。自修复绝缘材料的发展对延长电力设备的使用寿命和维持设备运行稳定性具有重要意义,将有效推动电力物联网和坚强智能电网的发展。该文总结了电力设备绝缘材料的基本缺陷及损伤形式,并归纳综述了可实现绝缘材料自修复功能的方法。     

660 MW发电机励端轴瓦绝缘失效故障分析与处理

论述了发电机励端轴瓦绝缘失效故障的分析与处理,绝缘失效原因为绝缘套管裂纹、绝缘垫片安装或处理工艺不当、背部环氧树脂塞加工尺寸不当等8种原因,制定了应对措施,解决了发电机励端轴瓦绝缘失效故障。     

填充型环氧树脂基导热绝缘复合材料研究进展

简要介绍填充型环氧树脂基绝缘材料的导热机理,重点从填料种类、物料配比以及新技术新方法的角度概述了近几年填充型环氧树脂基导热绝缘复合材料的研究进展,简述了填料表面处理对其导热性能的影响。并对填充型环氧树脂基导热绝缘复合材料新的发展方向进行了展望。     

气隙对环氧树脂绝缘材料电树枝实验的影响

介绍了环氧树脂电树枝实验中绝缘基座和针—板放电模型试样的制作方法,并引入气隙进行了电树枝实验,结合实验结果进行分析,阐述了气隙对环氧树脂材料绝缘性能的破坏机理。     

自修复环氧树脂中防收缩固化微胶囊芯材的选择

微胶囊自修复技术可应用于固体材料中微损伤的修复。现有微胶囊所选芯材普遍存在固化时体积收缩的现象,无法有效填补损伤部位,影响修复后材料的完整性和机械强度。借鉴已有经验,该文制备出一种固化体积膨胀的液态膨胀单体,与固化体积基本不变的苯并恶嗪混合作为微胶囊芯材。通过测定芯材固化产物的收缩/膨胀率和击穿场强,确定芯材中苯并恶嗪与膨胀单体的混合质量比为10:3,且分子动力学模拟结果表明芯材固化产物与环氧树脂基材间的化学相容性良好。芯材可在热、光分别作用或共同作用下有效固化,固化后的体积膨胀率约为1.6%,能有效填补损伤部位,且击穿强度良好,是一种有潜力的微胶囊型自修复环氧树脂防收缩固化芯材。     

采用自粘带的接头盒

为了安装塑料绝缘电缆,于1971年试制了自粘合的绝缘带(自粘带)。发展了两种以聚烯烃为基体的自粘带,其中之一用于粘附电缆的塑料绝缘和金属心,第二种用于恢复电缆割开处的绝缘,以保证必要的电气和机械强度。为了达到牢固的粘合连接,在自粘带和电缆绝缘之间,必须保持着最完全的接触,因为粘合连接的强度与接触面积成比。两种聚合物之间的接触的建立速度,又直接与聚合物宏观分子的能动性有关,因此,聚合系统愈硬(机械上坚固),它的粘合性能愈差,反之,比较粘着的聚合系统具有较优的粘合能力。但是,在材料成分中加入各种添加物以增强粘合性质,又将引起它的绝缘性质下降。     

环氧树脂绝缘件在电力设备中的应用

介绍了环氧树脂绝缘件的的物理、力学、电气和热性能等特性参数,以及简明扼要地对制作流程做了说明,并以断路器极柱为例对环氧树脂绝缘件在电力设备应用中的击穿机理和优化方案进行了详细分析,最后对环氧树脂绝缘件试验项目进行了叙述。