氧化铝粉体对环氧浇注体系性能影响

本文研究了电工用氧化铝填料另入量、粒形、粒度大小及分布对环氧浇注体系工艺性能及其固化物力学性能的影响。实验结果表明,适当增大填料加入量,可以有效崮化试样的弯曲及冲击强度;而氧化铝颗粒粒形及粒径的合理选择是实现改进工艺性能,提高机械强度的可靠途径。     

氧化铝粉体对环氧浇注体系性能影响

本文研究了电工用氧化铝填料加入量、粒形、粒度大小及分布对环氧浇注体系工艺性能及其固化物力学性能的影响。实验结果表明：适当增大填料加入量,可以有效提高固化试样的弯曲及冲击强度;而氧化铝颗粒粒形及粒径的合理选择是实现改进工艺性能,提高机械强度的可靠途径。     

GIS用氧化铝改性环氧浇注材料的热学与力学性能研究

以双酚A型固态和液态环氧树脂按比例得到混合树脂,用微米级α-Al2O3改性制得GIS用氧化铝改性环氧浇注材料,并对其进行热学与力学性能研究。结果表明：环氧浇注材料随着升温速度的增大,玻璃化转变温度上升,常温下拉伸速度为10 mm/min时,试样的拉伸强度和弯曲强度分别为70.6 MPa和95.8 MPa,储能模量达到14263.1 MPa;在25~100℃,试样的拉伸强度、弯曲强度和冲击强度较稳定,冲击断面起伏大,为脆性断裂。当温度高于Tg时,试样的冲击强度显著增大,呈塑性断裂,断面较平整,材料的储能模量与损耗模量下降了2个数量级。     

石墨烯/氧化铝微-纳杂化网络及导热电绝缘硅橡胶复合材料

日益发展的微电子设备对导热电绝缘热界面材料提出了更高的要求,通过构筑微-纳杂化导热网络实现了高导热电绝缘硅橡胶复合材料的制备.首先通过简单、环保的水相静电自组装策略制备了纳米氧化铝包覆的氧化石墨烯,随后通过高温热处理将其还原为TRGO@Al2O3纳米杂化填料.将其与微米氧化铝复配填充至双组份液体硅橡胶中,通过调节纳米氧化铝颗粒和氧化石墨烯的比例,研究不同纳米氧化铝包覆量对体系热导率和体积电阻的影响;通过控制纳米杂化填料与微米氧化铝颗粒间的复配比例,研究此微-纳杂化体系的导热协同效应.结果表明:在体积分数为3％的TRGO@Al2O3和54％的微米氧化铝颗粒复配时,复合材料的热导率约为2.5W/(m·K),且体积电阻处于电绝缘水平(≥109Ω·cm).     

纳米碳酸钙对环氧树脂成型工艺及力学性能的影响

研究了在环氧树脂中加入适量的纳米碳酸钙对树脂体系流变性能和力学性能的影响.结果表明:纳米CaCO3的加入对体系的流变性能有一定的影响,当加入量为2％时粘度下降较为明显;在浇注体中,加入量为2％时,其力学性能显著提高,而在复合材料中,加入量为6％时,其力学性能达到最佳.     

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。     

粉体粒径及形状对导热环氧浇注胶性能的影响研究

采用粉体复配的方式在环氧树脂固化体系中填充导热无机粉体制备了高导热环氧浇注胶,对不同种类粉体粒径及形状与环氧浇注胶的黏度、力学性能、耐热性能、导热性能等的影响进行研究。结果表明:通过大粒径的非球形粉体与小粒径的球形粉体进行复配填充,能有效降低浇注胶的黏度,同时浇注胶的冲击强度和导热性能明显提高,粉体沉降问题也得到明显改善。     

硅烷偶联剂A-172对环氧浇注用氧化铝表面处理研究

采用硅烷偶联剂A-172对环氧浇注用填料氧化铝进行湿法改性,分析了A-172的添加量、pH值、反应温度等因素对水煮电导率、水煮液pH值的影响及对其环氧浇注物料初始黏度、可使用时间和固化物力学性能的影响。结果表明:通过测定粉体活化度获得较佳工艺条件:改性剂用量为1.5%,pH值为5.0,反应温度为80℃,此时粉体活化指数可达99.0%。改性后粉体电导率明显降低,可使用时间延长,浇注件的断裂弯曲强度和拉伸强度分别提高了17.07%和2.60%,电气强度提高了24.63%,体积电阻率平均值为3.35×10~(16)Ω·cm,说明A-172偶联剂能有效调节氧化铝环氧浇注体系的黏度和可使用时间,改善环氧浇注固化物的力学性能和绝缘性能。红外光谱分析表明,改性氧化铝与偶联剂有多处吸收峰重合,A-172偶联剂和粉体之间发生了化学键合。     

石英基陶瓷化聚烯烃材料的制备与性能研究

以聚烯烃为低温陶瓷的基材,石英粉为瓷化剂,低温玻璃粉为助熔剂,纳米氧化铝为增强剂,制备了陶瓷化聚烯烃材料。重点考察了低温玻璃粉和纳米氧化铝添加量对陶瓷化聚烯烃材料力学性能、体积电阻率的影响,并对烧结后样品的膨胀率、弯曲强度、微观形貌等进行了测试和表征。结果表明:随着低温玻璃粉添加量的增加,陶瓷化聚烯烃的力学性能先增大后减小,体积电阻率逐渐增大;随着纳米氧化铝添加量的增加,陶瓷化聚烯烃的力学性能逐渐提高,体积电阻率逐渐减小。烧结后,陶瓷体的膨胀率随着低温玻璃粉添加量的增加先增大后减小,随着纳米氧化铝添加量的增加逐渐减小;陶瓷体的弯曲强度随着低温玻璃粉添加量的增加逐渐增大,随着纳米氧化铝添加量的增加先增大后减小。     

硅烷偶联剂对氧化铝-环氧浇注体系的改性作用研究

氧化铝－环氧浇注体系中填料与基体间的结合力是影响浇注制件机械性能的主要因素,增强界面强度是改善制件弯曲和冲击强度的有效途径。硅烷偶联剂对氧化铝粉体具有改性作用,能够改善无机填料与有机基质间的亲和性。结果表明：适量地使用硅烷偶联剂处理填料,可以降低浇注体系的起始粘度,增强固化试样的弯曲与冲击强度;而适当的烘干温度有利于硅烷有效地发挥偶联作用。     

硅烷偶联剂氧化铝—环氧浇注体系的改性作用研究

氧化铝－环氧浇注体系中产与基体间的结合力是浇注制件机械性能的主要因素,增强界面强度是改善制件弯曲和冲击强度的有效途径。硅烷偶联剂对氧化铝粉体具有改性作用,能够改善无机填料与有机基质间的亲和性。结果表明：适量地使用硅烷偶联剂处理填料,可以降低浇注体系的起始粘度,增强固化试样的变曲与冲击强度;而适当的烘干温度有利于硅烷有效地发挥偶联作用。     

微/纳米氧化铝/环氧树脂复合材料抑制电树枝生长能力的研究

为研究微、纳米氧化铝无机颗粒对环氧树脂抑制电树枝生长能力的影响,制备出了不同含量微、纳米氧化铝/环氧树脂复合材料。通过针板电极进行局放实验,观察环氧复合材料电树生长分布情况,研究了微、纳米无机颗粒对复合材料抑制电树生长能力的影响。实验结果表明,微米氧化铝显著增强了环氧树脂的抑制电树枝生长能力,而纳米氧化铝对环氧树脂的抑制电树枝生长能力影响不大。当微、纳米氧化铝颗粒含量增加时,复合材料的抑制电树枝生长能力逐渐增强。当微米氧化铝颗粒含量达到20wt%时,微米氧化铝/环氧树脂复合材料的抑制电树枝生长能力是纯环氧的1.8倍。     

有机累托石改性环氧树脂基复合材料的研究

用E-51环氧树脂作为基体,以经过有机改性的钠基纳米累托石为改性剂,采用浇注成型工艺制备出了有机累托石(OREC)改性的环氧树脂基复合材料。分别研究了有机粘土对树脂体系粘度、凝胶特性、力学性能和热变形温度、耐湿热性能等的影响。结果表明:有机粘土的加入可缩短树脂的凝胶时间,但幅度不大;有机粘土对相同温度下树脂体系的粘度影响不大;对OREC/EP体系而言,累托石含量为3%时综合性能提高幅度最大,冲击强度提高了6.25%,弯曲强度提高了8.39%,热变形温度(HDT)提高了30℃;随着累托石含量的增加,体系的耐湿热性能呈上升趋势。     

双酚A环氧树脂/脂环族环氧树脂的共混改性研究

通过脂环族环氧树脂改性双酚A环氧制得共混改性体系,采用TGA、DMA和SEM等手段对改性体系的力学性能、热性能和电气性能进行分析。结果表明:加入适当脂环族环氧树脂可以改善体系的弯曲性能、冲击性能、耐热性能、耐电弧和耐电痕化性能。当脂环族环氧树脂添加量为10份时,体系的力学性能最佳,弯曲强度提高了10%,拉伸强度提高了6.67%,冲击强度提高了4.35%。     

风电用高性能拉挤成型环氧树脂复合材料的制备与性能

以双酚A型环氧树脂为基体,G2019环氧树脂为改性树脂,己二醇二缩水甘油醚为稀释剂,复配出高韧性复合型环氧树脂体系,通过拉挤成型工艺制得风电叶片用高性能环氧树脂基玻璃纤维增强复合材料,并对其力学性能和电气性能进行研究.结果表明:所得复合型环氧树脂体系可作为高韧性环氧树脂基体,当G2019环氧树脂含量为30份时,环氧树脂复合体系浇铸体的冲击强度达到25.1 kJ/m2,与纯双酚A型环氧树脂浇铸体的冲击强度相比提升了151.5％,交流和直流电气强度分别达到48 kV/cm和65 kV/cm.拉挤成型环氧树脂基玻璃纤维增强复合材料具有优异的力学性能和电气性能,能够满足风电领域的应用需求.     

微、纳米无机颗粒/环氧树脂复合材料击穿强度性能

为研究微、纳米无机颗粒对环氧树脂击穿强度的影响,制备出了不同含量微、纳米氧化铝,纳米氧化硅/环氧树脂复合材料。通过采用球球电极对试样进行了交流击穿实验,通过实验发现适量的纳米氧化铝颗粒的添加增强了环氧树脂的击穿强度,而微米氧化铝颗粒降低了环氧树脂的击穿强度。通过比较亲水性和疏水性纳米氧化硅颗粒对环氧树脂击穿强度的影响发现,随着亲水性纳米氧化硅颗粒含量的增加,纳米复合材料击穿强度随含量增加而增大,而相同含量的疏水性纳米氧化硅/环氧树脂复合材料的击穿强度低于纯环氧树脂。     

环氧树脂/BN纳米复合材料的制备及性能研究

将偶联剂改性的纳米BN添加到环氧树脂中,制备了环氧树脂/BN纳米复合材料,并研究了纳米BN含量对纳米复合材料热性能、力学性能及电性能的影响。结果表明:随着BN添加量的增加,复合材料的热导率提高,当BN添加量为15%时,热导率为0.301 W/(m.K),是纯环氧树脂热导率的1.394倍。同时复合材料的热稳定性有所提高,当添加量为10%时,热分解温度提高了6.88℃。随着BN添加量的增加,复合材料的冲击强度和介电强度呈先升高后降低的趋势,当BN含量分别为7%和3%时,冲击强度和介电强度达到最大值15.60kJ/m2和28.94 MV/m,分别是纯环氧树脂的1.324倍和1.43倍,表明纳米BN的加入可以提高环氧树脂的综合性能。     

微纳掺杂对环氧/氮化硼复合绝缘热导率和击穿特性的影响

采用微米和纳米氮化硼(BN)为填料,制备了微纳掺杂环氧/BN复合绝缘材料,并对BN掺杂总量一定时,环氧/BN复合绝缘热导率和击穿特性随纳米BN掺杂量的变化进行研究.结果表明:当控制BN掺杂总质量分数为20％时,随着纳米BN含量的增加,复合绝缘的热导率略有下降,工频电气强度先上升后下降,厚度为0.2 mm的试样在8 kV、25 kHz高频双极性方波电压下的耐压时间缩短.纯微米BN掺杂的环氧复合材料热导率最大(0.83 W/(m·K)),且在高频双极性方波电压下的耐压时间最长(193 s),分别比纯环氧树脂提高了277％和408％;当纳米BN的质量分数为1％时,环氧复合绝缘的工频电气强度最高,为131 kV/mm,比纯环氧树脂提高了27％.因此,对于微/纳米共掺杂环氧复合体系而言,纳米颗粒的加入主要有助于提高复合材料的工频电气强度,但会使复合材料的热导率下降,缩短其在高频双极性方波电压下的耐压时间.     

纳米ZnO改性不饱和聚酯树脂的研究

采用纳米ZnO(nano-ZnO)对不饱和聚酯树脂(UPR)进行改性,研究nano-ZnO添加量对nano-ZnO/UPR复合体系综合性能的影响。结果表明:nano-ZnO对UPR具有明显的增强增韧作用,随着nano-ZnO添加量的增加,nano-ZnO/UPR复合体系的黏度和凝胶时间随之增大,拉伸强度、弯曲强度和冲击强度均呈先增大后减小的趋势,吸水率呈先减小后增大趋势,当添加量为5%时,nano-ZnO/UPR复合体系的综合性能最好,固化反应的表观活化能(E)为51.6 k J/mol,反应级数(n)为0.892。     

纳米氧化硅改性聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

使用共混法制备了纳米SiO2/聚酰亚胺复合薄膜,研究了纳米SiO2添加量对该复合薄膜力学性能、电气强度以及耐电晕性能的影响,并讨论了树脂体系的固含量对该复合薄膜耐电晕性能的影响。结果表明:随着SiO2添加量的增大,薄膜的拉伸强度变化不大,但断裂伸长率下降明显,电气强度先升高后降低,SiO2含量为6%时电气强度达到最大值,耐电晕性能提高。随着树脂固含量的增大,薄膜的耐电晕性能也随之提高,最佳树脂固含量为19%。