纳米氧化镁颗粒对聚丙烯的性能调控

为开发新型的可回收直流电缆绝缘材料,在对聚丙烯(polypropylene,PP)作为高压直流电缆绝缘材料可行性研究的基础上,对纳米Mg O/PP复合材料的微观形貌与结构、热性能、空间电荷和直流击穿特性进行了详细研究。研究了纳米MgO含量对PP微观形貌与结构、热性能、电气性能等特性的影响,并通过测试电荷陷阱能级和密度分布解释了纳米MgO调控PP电气性能的机理。研究结果表明:纳米MgO添加不会明显改变PP的结晶度、晶型、熔融温度等参数,纳米Mg O/PP复合材料依然保持了PP优良的热性能,且复合材料的热分解起始温度相对于PP略有提高。纳米MgO颗粒的加入可以明显抑制PP中同极性电荷注入,减少空间电荷积聚。添加3 phr纳米MgO颗粒的复合材料具有最高的直流击穿强度,相对于纯PP增加了29.3%。热刺激电流测试结果表明纳米MgO添加可增加深陷阱密度,在电极附近形成屏蔽层并降低载流子迁移率,从而抑制同极性电荷注入并提高直流击穿场强。通过研究纳米MgO颗粒调控PP的微观结构、热性能和电气性能的规律,可以为新型可回收直流电缆绝缘材料的开发提供参考。     

纳米改性聚丙烯复合绝缘材料性能研究Ⅰ——在交流电场下的击穿特性

聚丙烯作为一种复合绝缘材料目前已广泛应用于射频电容器及电力电缆等设备中。聚丙烯混合天然纳米黏土颗粒后可作为一种纳米复合绝缘材料应用于实际工程中。本文旨在通过实验及理论的研究获取该复合绝缘材料的电气性能,为其应用提供技术支持。首先搭建了一套用于测试材料电气击穿特性的综合实验平台,接着分别在2种不同的加压方式下测量得到了混合不同重量比例(0%、2%和6%)纳米黏土颗粒的聚丙烯绝缘薄膜的电流密度及击穿场强值。研究结果表明:1)混合纳米颗粒的聚丙烯其击穿场强要明显高于未经纳米黏土添加的试品;2)复合绝缘材料电流密度与电场强度之间呈现非线性的函数关系,并有饱和趋势。随着电场强度的增加,复合绝缘材料的相对介电常数也发生着变化。在本文的实验样品范围内,纳米黏土颗粒的添加比重为2%时对于材料电气性能的提升较为明显。本文的研究成果可为聚丙烯复合绝缘材料的应用提供参考。     

Mg-Ti-Cr复合纳米颗粒的制备及其储氢性能

利用氢气等离子体法成功制备Mg纳米颗粒和Cr_(1.8)TiH_(5.3)-Cr复合纳米颗粒,然后球磨混合Mg和Cr_(1.8)TiH_(5.3)-Cr得到Mg-5wt.%(Cr_(1.8)TiH_(5.3)-Cr)复合纳米颗粒样品。其中Mg颗粒的平均粒径为166 nm,Cr_(1.8)TiH_(5.3)-Cr颗粒尺寸大约为15 nm并均匀地镶嵌在Mg颗粒表面。该复合纳米颗粒在623 K下,5 min内吸氢量达到4.6wt.%;573 K时,5 min内吸氢4.0 wt.%。673 K时,放氢速率较快,5 min内放氢量达到5.1 wt.%。其吸氢激活能为48.5 kJ/mol,Cr_(1.8)TiH_(5.3)-Cr纳米颗粒的添加以及Mg颗粒尺寸的纳米化效应在一定程度上降低了吸氢激活能,改善了其吸氢动力学性能。     

纳米复合高导热绝缘材料及其绝缘结构研究

通过异丙醇水溶液的冻融循环结合球磨工艺制备了h-BNNSs,采用微波等离子体对h-BNNSs表面进行功能化处理得到AF-BNNSs,并与甲基丙烯酸反应制备了Vi-BNNSs单体。利用此单体与纳米SiO_2杂化的乙烯基有机硅改性环氧树脂复配制备了纳米改性高导热绝缘漆;利用AF-BNNSs与有机化蒙脱土(OMMT)改性环氧树脂复合制备了一种纳米改性少胶带胶黏剂,并用该胶黏剂制备了一种纳米改性高导热少胶云母带。通过SEM、TEM、HRTEM、AFM等测试手段对h-BNNSs进行了表征,并对纳米改性高导热绝缘漆、纳米改性高导热少胶云母带及由此组合形成的绝缘结构进行了性能测试。结果表明:制备的h-BNNSs具有单层或少层的结构;由功能化h-BNNSs制备的导热绝缘材料及其组成的绝缘系统基本符合6 kV级高压电机的技术要求。     

高导热环氧树脂复合绝缘材料的制备与性能研究

环氧树脂等高分子聚合物材料热导率低,长期使用时,存在热导致的故障和绝缘失效等隐患.通过向环氧树脂中填充具有高导热性和高绝缘性的微米氮化硼和纳米氧化铝填料制备高导热复合绝缘材料,研究填料填充量及配比对复合材料导热性能和绝缘性能的影响.结果表明:当总填充量为30％,微米h-BN与纳米A12O3的质量比为3∶1时,复合材料的热导率、击穿时间和复介电常数虚部ε"分别为1.182 0W/(m·K)、31.9 s和0.034,比环氧树脂分别提升了697％、21.4％和406％,且复合材料在高频高压电场下具有良好的耐受性能.     

聚丙烯/有机蒙脱土纳米复合材的制备及性能研究

本文采用熔体插层法在双螺杆挤出机中制备了PP／OMMT纳米复合材料，讨论了有机化改性、相容剂以及辐照、接枝处理等因素对纳米复合材料性能的影响。用各种手段（SEM、TEM、DSC和XRD）对所制得的复合材料的形态结构进行表征。研究结果表明：对MMT进行有机化改性、加入适当的相容剂以及进行辐照、接枝处理的确能使复合材料的力学性能有所提高。形态结构表征证明：PP基体与纳米填料间的相容性增加，两者间的界面相互作用得到了加强；OMMT片层在PP基体中达到纳米级的分散。     

纳米绝缘材料

本文介绍了纳米绝缘材料的配方、工艺、性能和应用，说明纳米绝缘材料具有广阔的应用前景。     

1396D聚丙烯绝缘材料

<正> 1396 D 聚丙烯是北京燕山石化公司研制的新产品,系以聚丙烯为主体的共混改性材料。1396 D 聚丙烯是利用聚丙烯固有的优异性能,通过加入低温改性剂及其它助剂,进一步改善了它的低温性能,其抗铜害性、耐热氧化性及加工性也有提高,故适用于铜芯电线电缆的挤包绝缘。它的性能指标见附表。由表可见,1396 D 聚丙烯在199℃时的氧化诱导期大于30 min,故抗铜害性及耐热氧化性能优良。哈尔滨电缆厂用其制成的导电线芯不镀锡的 W_7B 型测井电缆,取得了良好效果,绝缘线芯经过100℃×168h 热老化     

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。     

电压稳定剂接枝改善聚丙烯基绝缘材料性能研究

选取芳香酮类聚合物4-丙烯氧基-2-羟基二苯甲酮（AOHBP）为电压稳定剂,同时为了抑制其在聚合物中的迁移和析出,采用过氧化二异丙苯（DCP）作为接枝反应引发剂,将AOHBP接枝在PP上,并加入防降解添加剂苯乙烯衍生物（St）来抑制电压稳定剂接枝过程导致的材料降解,然后对改性材料的理化特性进行表征,最后对改性材料电树枝...     

特殊污秽条件下复合绝缘材料的性能

为研究特殊污秽条件下复合材料的耐电蚀损及漏电起痕性能,在实验室中模拟特殊污秽条件下复合材料的现场运行情况,提出了一种新的耐漏电起痕性能加速老化试验(简称"平面法")。平面法中使用硅藻土、氯化钠、碳单质、镍粉按一定比例混合后涂覆在试样表面以模拟特殊污秽条件。平面法中加压时间只需15 min,根据试样耐电蚀损水平将其性能评定为6~10 k V 3个等级。通过大量的试验研究,分析了材料表面电蚀损过程的机理,发现平面法的严格性高于斜面法,并且具有更好的区分度。最后,建议了新的耐漏电起痕性能试验方法,以供修改制定相关标准时参考。     

纳米铜镍复合氧化物的制备与电化学性能

采用水热法制备了锂离子电池负极材料纳米铜镍复合氧化物粉末,并用X射线衍射对其结构进行了分析,透射电镜对其形貌进行了表征,充放电和循环性能等对其电化学性能进行了测试。结果表明,采用水热法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为15 nm的铜镍复合氧化物;充放电过程中,从40周到50周,铜镍复合氧化物放电比容量由386mAh/g衰减到326 mAh/g,放电容量保持率较高(85%),说明纳米铜镍复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。     

纳米NiO的制备及其性能研究

通过化学沉淀法制备了沉淀物前驱体,经热处理后得到纳米NiO。通过XRD对其结构进行表征,其衍射峰位置分别为37.3°、43.3°和62.9°,与标准图谱一致。对纳米NiO电极材料进行电化学性能测试,结果表明:以Na2CO3为沉淀剂制备的纳米NiO电极材料具有更好的电容特性,电极在电流密度为3 mA/cm2时,其比电容达到180.00 F/g。     

用于高压直流电缆的纳米复合聚乙烯绝缘材料研制成功

将某种1％含量的纳米填料加入电缆绝缘用聚乙烯基料中,该纳米填料经特殊工艺处理后,仅需通过机械共混法就能均匀地分散在聚乙烯基料中,因此可用于大规模工业生产。聚乙烯中加入1％的纳米填料不仅能有效降低聚乙烯电阻对温度的依赖性,消除直流电压作用下由于导体温升引起的温度梯度场对聚乙烯绝缘电阻以及场强畸变特性,而且能大幅度提高电极上电荷注入阈值场强,     

纳米复合绝缘材料的热剌激电流测试研究

研究纳米复合聚酰亚胺薄膜热剌激电流(TSC)测试的影响因素和陷阱参数计算方法，并对不同样本和不同老化条件下的TSC结果进行分析。通过对不同的测试条件(包括不同的数据平滑方法、极化温度，极化电压、极化时间等因素)的TSC曲线特征分析，研究不同测试条件对纳米复合绝缘样本TSC测量结果的影响，并用高斯拟合对TSC曲线进行峰分离和陷阱参数计算。根据这些结论，对不同样本和老化条件下的热刺激电流特征进行分析和比较，得到热刺激电流和PWM脉冲电压下绝缘微观特征之间联系。结果表明，测试条件对TSC结果有明显影响，合适的测试方法有助于研究纳米复合聚酰亚胺薄膜在PWM电压作用下的微结构变化。     

中压聚丙烯和交联聚乙烯绝缘材料的结构与性能对比

热塑性聚丙烯材料具有优异的电气性能和热性能,用于生产电力电缆绝缘,其生产过程中无需交联和脱气,能耗低、可回收,与交联聚乙烯相比具有良好的环境友好性。本文以中压聚丙烯电缆和交联聚乙烯电缆绝缘为研究对象,通过差示扫描量热分析、傅里叶红外光谱分析、X射线衍射分析方法对直接合成的聚丙烯和交联聚乙烯的结构进行研究对比,并对其力学性能、介电常数和介质损耗、电气强度等宏观性能进行测试。结果表明：直接合成的聚丙烯分子链上穿插了乙烯链段,导致聚丙烯材料的熔点降低,但仍远高于交联聚乙烯的熔点。乙烯链段会参与到聚丙烯的结晶过程中,但不会单独结晶。聚丙烯的断裂伸长率为712%,高于交联聚乙烯的564%,优异的力学性能更有利于电缆的运输和安装施工。90℃下聚丙烯的电气强度为91.5 kV/mm,是相同温度下交联聚乙烯电气强度的123%,并且聚丙烯的电气强度对温度具有更好的稳定性。综合力学性能和电气性能来看,直接合成的聚丙烯性能不逊色于交联聚乙烯,可作为中压电缆的绝缘材料。     

锂电池纳米阵列复合电极制备及性能测试

以通过阳极氧化法在铜基体上所生成的Cu(OH)_2纳米针阵列为基体,采用脉冲电沉积法制备得到Cu(OH)_2-SbSn前驱体,将其在400℃下煅烧2 h后即得到Cu-O-Sb-Sn复合电极。对所得电极进行扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)分析,利用BTSDA Version软件进行充放电测试,对其组织形貌、物相组成及电化学性能等进行分析。经热处理后所得复合电极具有较优良的性能,当电流密度为0.15 mA/cm~2、电压为0.01~1.8 V进行充放电时,首次可逆比容量为1.75 mAh/cm~2,第50次循环的可逆比容量为1.16 mAh/cm~2。     

纳米铁锡钴复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米铁锡钴复合氧化物粉末,并用X-射线衍射对其结构进行了分析、透射电镜对其形貌进行了表征并测试了充放电和循环性能。结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较均匀、尺寸为20 nm的铁锡钴复合氧化物;充放电过程中从30周到50周,铁锡钴复合氧化物放电比容量由292mAh/g衰减到269 mAh/g,放电容量保持率较高(92%),说明纳米铁锡钴复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。     

纳米锡铁复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米锡铁复合氧化物粉末,并用X射线衍射(XRD)对其结构进行了分析,用透射电镜(SEM)对其形貌进行了表征,对其充放电和循环性能等电化学性能进行了测试.结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中,尺寸为20 nm的锡铁复合氧化物;充放电过程中从20～50周,锡铁复合氧化物放电比容量由285,6 mAh/g衰减到279.1 mAh/g,放电容量保持率较高(98％),说明纳米锡铁复合氧化物具有较高的放电比容量和良好的循环性能.     

纳米钴铁复合氧化物的制备与电化学性能

采用沉淀法制备了作为锂离子电池负极材料的纳米钴铁复合氧化物粉末,并用X-射线衍射(XRD)对其结构进行了分析、透射电镜对其形貌进行了表征、充放电和循环性能等对其电化学性能进行了测试。结果表明,采用沉淀法可以制备出颗粒粒度分布较集中、尺寸为25 nm的钴铁复合氧化物;充放电过程中从40周到50周,钴铁复合氧化物放电比容量由268.9 mAh/g衰减到250.2 mAh/g,放电容量保持率较高(93%),说明纳米钴铁复合氧化物具有较高的放电容量和良好的循环性能。