纳米SiO2/低密度聚乙烯复合材料的陷阱特性与电击穿机制

以低密度聚乙烯（LDPE）为聚合物基体,通过熔融共混的方式填充不同粒径的纳米SiO₂无机颗粒,制备纳米SiO₂/LDPE复合材料,研究提高聚乙烯电绝缘性能的纳米改性方法和机制。利用SEM表征纳米SiO₂在LDPE基体中的微观形态和分散程度,采用DSC和偏光显微镜（PLM）分析纳米SiO₂对LDPE基体结晶度和结晶形态的影响,通过热刺激电流法（TSC）分析纳米SiO₂/LDPE复合材料的陷阱密度和陷阱能级,并结合电击穿的Weibull分布研究纳米复合材料的击穿机制。研究结果表明:纳米SiO₂填充可以改变复合材料结晶度,进而增加LDPE基体本征结构缺陷和陷阱密度,同时填充纳米SiO₂颗粒可引入比LDPE基体本征陷阱更深的陷阱能级,纳米SiO₂填充颗粒引入的陷阱能级深度随着复合材料结晶度的增加而先增大后减小,填充浓度3wt%时可最有效地通过俘获载流子而抑制电击穿过程,纳米SiO₂/LDPE复合材料的击穿场强达到最高值。与60 nm SiO₂颗粒相比,30 nm SiO₂填充颗粒具有更高的比表面积,界面电极化导致更高的介电常数,更高密度的纳米界面深陷阱态对于提高电击穿场强更有效。当填充浓度为5wt%时,纳米颗粒的团聚作用导致纳米复合材料的击穿强度降低。基于电双层理论提出了电子捕捉模型和界面结构模型,合理阐释了纳米SiO₂/LDPE复合材料的微观陷阱特性及宏观电击穿机制。      

振动设备的橡胶弹簧的设计研究

本文阐述了振动设备上的弹性支承—橡胶弹簧的设计方法;推导了复杂形状的橡胶弹簧的刚度计算公式;并对TQLZ型振动筛橡胶弹簧进行变形试验及校核计算,进一步验证了该刚度计算公式的正确性。     

改性无机填料对低密度聚乙烯电老化性能的影响

本文讨论了不同温度下经表面处理的无机填料对低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ）电压寿命的影响，以及该填料对ＬＤＰＥ电击穿性能和电树枝特性的影响。发现含填料低密度聚乙烯（ｆ－ＬＤＰＥ）的电老化性能优于纯ＬＤＰＥ。尤其在７０℃下填料对ＬＤＰＥ电老化性能的改善作用更明显。无机填料的作用机理可能主要有两个方面：一是提供了深电子陷阱，使载流子迁移率和密度降低；二是增加了结晶－非结晶界面，起到散射电子，抑制＂树枝＂生长的作用。ＬＤＰＥ和ｆ－ＬＤＰＥ的电老化实验结果与我们早期完成的击穿强度与温度关系及电树枝长度与时间关系的实验结果有较好的一致性。     

用原子力显微镜研究XLPE电缆老化

借助于原子力显微镜观测未老化的、实验室老化和现场老化的XLPE电缆试样的结构形态变化,得到了nm尺度的结构细节,通过对比观测经低能电子束轰击和现场老化的XLPE试样表面,发现二者具有相似的结构特征,说明“热”电子对于聚合物高电场老化负有重要责任。     

光纤传感技术用于检测地下电力电缆故障

依据 Faraday效应的光学磁场传感器用于地下电力电缆故障电流的检测 ,能检测出接地故障电流的幅值、相位并确定出故障段用光纤传输信号 ,避免了接地故障电流 (50 0 0～ 5 0 0 0 0 A)引起的电磁感应对测量结果的影响。光学磁场传感器和故障段检测器 /显示器之间的最大无中继距离为1 0 km。     

聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料的电老化性能

通过试验分析了未老化和老化后纯聚乙烯和不同的聚乙烯/蒙脱土复合材料的绝缘电阻率vρ、介质损耗角正切tanδ以及击穿场强EB的性能.结果表明:聚乙烯/蒙脱土复合材料试样的tanδ温度关系与极性电介质的损耗特性相似,且试样绝缘电阻率于50~60℃温度范围内明显高于LDPE值.在电老化之前后,加入相容剂材料试样的击穿场强比LDPE试样约分别高7%、18%.热激电流(TSC)试验中,发现聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料试样的松弛时间分布展宽,峰值增高.这是由于复合材料中引入的更多陷阱能级,调制了载流子浓度和迁移率,改善了材料的耐电老化性能.     

阳春砂仁挥发油微乳制备、抗氧化研究进展

阳春砂仁,作为我国一种名贵且实用的中药,其主要成分为挥发油,主要含有莰烯、棕榈酸、柠檬烯等26种成分。阳春砂仁挥发油常用的提取方法有水蒸气蒸馏法、超临界萃取法、微波浸提法、有机溶剂热浸法、Bligh-Dyer溶剂提取法。本文通过归纳以上几种提取方法所得到的挥发油成分GC-MS分析结果的比较与工艺评价,以及阳春砂仁挥发油的微乳制备和抗氧化活性成分,以期为阳春砂仁挥发油微乳制备工艺和DPPH·自由基的清除能力的研究提供基础参考。     

贴片-网栅级联二阶宽带带通频率选择表面设计

采用贴片谐振型与网栅感性型单元级联组合的方法,设计了一款二阶宽带带通频率选择表面(FSS),在0°～45°入射角范围内,通带为8.0～12.6 GHz,覆盖X波段,平均插入损耗小于1 dB。该结构由两层贴片型单元阵列和一层感性金属网栅级联组成,优化确定的FSS单元尺寸为0.136 λ×0.136 λ(λ为工作波长)。设计的FSS单元为小型化对称结构,采用等效电路法和全波电磁仿真,对该FSS结构的工作机理和TE/TM极化波在不同入射角的传输频率响应进行分析。研究结果表明在0°～60°入射角范围内传输频响具有较好的角度稳定性和极化一致性,所设计的单元级联结构的层间耦合小,弱化了单元对齐的影响,其对带通曲面天线罩设计具有应用价值。     

剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料相结构

为改进环氧树脂固有的一些缺陷和不足,提出了利用纳米复合材料的特殊性改性环氧树脂的一新的研究途径。在选取经十六烷基季铵盐有机化表面修饰的蒙脱土对双酚A型环氧树脂进行改性时分别采用溶液插层法与熔融插层法制备了不同蒙脱土含量的环氧树脂/蒙脱土复合材料;利用X射线衍射法测试了剥离前后蒙脱土的层间距;用扫描电子显微镜(SEM)观察了试样的冲击断口形貌,研究了该复合材料的两相结构;采用热重法(TGA)测定了试样的热分解温度,并对其热稳定性进行了对比。结果表明,无论是溶液插层法还是熔融插层法,均能制得剥离型环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料。但是,在机械分散的作用下,纳米粒子易发生团聚,使复合材料中的无机相无法均匀的分散。热重分析结果发现,复合材料的热分解温度并没有随着蒙脱土含量的增加而增加,而是表现出更为复杂的发展趋势。