纳米改性植物绝缘油电气特性的研究进展

植物绝缘油因其绿色可再生的特点以及优异的防火性能获得了广泛的关注,而纳米粒子可以有效提升植物绝缘油的电气性能。本文从介质损耗因数、体积电阻率等方面总结了纳米粒子对植物绝缘油电气特性的影响,并讨论了纳米粒子种类、浓度、表面改性对植物绝缘油击穿性能的影响。结合纳米改性对矿物绝缘油与植物绝缘油电气特性的作用效果差异,总结归纳了当前纳米改性植物绝缘油的研究难点,并展望了纳米改性植物绝缘油的研究方向与前景。

纳米改性提升混凝土无机涂层氯盐抗力的研究

1绪论1.1研究背景及意义水泥混凝土具有很多优点,比如强度高、耐久性好、抗压能力强等,目前已经在市政建立、桥梁建造、道路建造等各个范围占据主导位置,极大的推动了人类物质文化的开展[1]。人们普遍认为混凝土具有良好的耐久性。因此,在设计和建造时更加注重结构的安全性和实用性,而忽视了氯离子的侵蚀是导致钢筋锈蚀的主要原因[2],如图1所示。

纳米改性Al-Zn-Mg-Cu合金电弧熔丝增材成形工艺及组织和性能

采用电弧熔丝增材制造技术(WAAM)对纳米改性Al-Zn-Mg-Cu合金进行成形试验,分析了焊接电流、焊接速度、沉积路径、层间等待时间对成形性能的影响.结果表明,在焊接电流190 A、焊接速度350 mm/min、往复沉积、层间等待时间为90 s时合金具有良好的成形性能.对制备的直壁墙体进行了沉积后热处理,对不同状态合金的组织和性能进行了研究.沉积态及热处理态合金显微组织均具有优异的各向同性,由细小的、无明显取向的等轴晶组成.T6处理显著提高了沉积态合金的硬度及力学性能,T6处理后平均硬度为178.3 HV,较沉积态提升61%,沿横向抗拉强度(Rm)、屈服强度(R_(eL))与断后伸长率(A)分别为469.7(±5.1)MPa,366.3(±1.4)MPa与6.4(±0.4)%,沿纵向抗拉强度(Rm)、屈服强度(R_(eL))与断后伸长率(A)分别为454.3(±18.8)MPa,364.7(±16.7)MPa与5.9(±0.5)%,具有良好的力学性能各向同性.

纳米改性剂含油污泥处理技术在大庆油田中试成功

“随着国内首台(套)含油污泥高速混拌装置的转动,物料从进料到出料全程只需2分钟,油泥便变成自然土。”2024年7月12日,一场“纳米改性剂含油污泥处理技术”现场中试试验在大庆油田进行。经现场检测,含油污泥经过新技术处理后,达到环保要求。由勘探开发研究院廊坊科技园区和大庆油田开普化工有限公司联合开展的“纳米改性剂含油污泥处理技术”项目,是以纳米改性技术为核心,探索形成完整的“两新一优三精”含油污泥处理技术体系,研制了两种创新型药剂,优化“含油污泥处理减量化+无害化”工艺流程,精细测定药剂投放比例及作用效果,药剂混拌精度高达99.8%,研发出的产品组合适用各类生产应用场景。

纳米改性沥青及路面功能化研究进展

纳米改性沥青作为一种新型的高性能路面材料,通过在沥青基体中引入纳米粒子,如ZnO、Fe_(2)O_(3)、TiO_(2)等,利用这些纳米材料的小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,显著提高了沥青的热学性能和光催化性能。该文综述了纳米改性沥青材料的研究成果,包括纳米改性沥青的制备技术、性能特点以及路面功能化的应用进展。在此基础上,对未来纳米改性沥青材料的发展趋势和潜在应用进行了展望,以期为道路工程的可持续发展提供新材料选择和技术支持。

纳米改性含氟聚芳醚酮聚合物的研制

文章从单体合成入手,通过纳米改性剂催化聚合制取纳米杂化高聚物,并以此为基体树脂开发研制出纳米瓷膜涂料。由于该目标产品突出地表现了卓越的耐高温高压热蒸汽渗透、高硬度超耐磨、抵御恶劣环境下介质腐蚀等一系列优异的理化性能,为石油天然气田井管道用的特种防护涂层提供了新型聚合物材料。

纳米改性含氟聚芳醚酮聚合物的研制

文章从单体合成入手,通过纳米改性剂催化聚合制取纳米杂化高聚物,并以此为基体树脂开发研制出纳米瓷膜涂料。由于该目标产品突出地表现了卓越的耐高温高压热蒸汽渗透、高硬度超耐磨、抵御恶劣环境下介质腐蚀等一系列优异的理化性能,为石油天然气田井管道用的特种防护涂层提供了新型聚合物材料。

纳米改性变压器油的破坏特性

变压器等输变电主设备的油纸介质已越来越不能满足特高电压等级对大容量、小型化、高可靠性绝缘系统的严格要求。为了解决输电电压等级提高带来的高性能变压器油及油纸绝缘问题,基于纳米改性技术,开展具有优异电气性能的新型纳米油纸复合绝缘系统的研究。采用变压器油纳米添加改性技术,研究了纳米改性变压器油的制备方法,得到了纳米改性提高变压器油破坏特性的最佳配比,并对纳米改性变压器油在交流、直流、雷电冲击下的破坏特性和局部放电起始电压进行了对比研究。研究发现纳米改性可以提高在较大间隙下变压器油的击穿电压,并且能显著提高其局放起始电压,改善其雷电冲击下50%放电伏秒特性曲线。基于纳米粒子介质球在电场中的极化理论,研究了粒子表面极化电荷密度分布和产生的势阱,并指出纳米粒子界面对载流子的捕获和流注的阻挡作用是较大电极间隙下纳米改性变压器油绝缘性能提高的原因。研究结果说明了纳米改性对于变压器油纸绝缘系统的性能提高提供了新的可能途径。

直流电缆料工作温度和击穿特性的纳米改性研究

为改善目前商用直流电缆料的绝缘性能并提升其工作温度和击穿性能,通过向商用直流电缆料添加纳米Mg O和纳米Al(OH)3这2种不同的纳米填料,制备了纳米Mg O和纳米Al(OH)3的复合直流电缆料样品。分别对其不同温度下的电导率进行了测试,并利用脉冲电声(PEA)法空间电荷测量系统测量了其不同温度下的空间电荷特性,同时还对其不同极性下的击穿特性进行了测试。研究结果表明:添加纳米Mg O和纳米Al(OH)3都能减小温度对电导率和空间电荷特性的影响,提升其高温下的电导率和空间电荷性能,减少直流电缆中的电场畸变;但添加纳米Al(OH)3能提升直流电缆料的短时击穿性能25%,而添加纳米Mg O则不能提升。因此添加纳米Al(OH)3填料对提升商用直流料的工作温度和击穿性能更有效。

冲击电压下3种纳米改性变压器油击穿特性的比较和分析

为了提高变压器油绝缘性能,研究了不同导电性能纳米材料添加改性对变压器油冲击击穿特性的影响。选取铁磁性导电纳米粒子Fe3O4、半导体纳米粒子Ti O2和非导电纳米粒子Al2O3,经不同的表面改性剂处理后,分散于变压器油中,制得纳米改性变压器油,并证实了3种纳米改性变压器油的稳定性。通过操作冲击击穿试验,对比研究了不同浓度纳米改性变压器油的宏观击穿特性,得出3种纳米改性变压器油的最佳质量浓度分别为0.03g/L、0.01 g/L和0.02 g/L。在最佳浓度下进行雷电冲击击穿试验,结果表明:除负极性雷电冲击情况外,纳米改性变压器油的冲击击穿特性较之纯净变压器油均有较大程度的提高,其中操作正极性击穿电压提高幅度较大,可达44.1%、33.3%和35.5%。基于针–板模型的极性效应,结合空间电荷分布分析及结合极化理论,认为纳米改性变压器油冲击击穿特性的改善与添加纳米粒子捕获电子并改变原有空间电场分布相关,而3种纳米改性变压器油击穿特性的不同是由纳米粒子表面极化特性的不同导致。

纳米改性金属陶瓷的组织和力学性能

讨论了纳米TiN改性TiC基金属陶瓷(纳米改性金属陶瓷)的组织与力学性能。结果表明,金属陶瓷组织仍为两相结构(陶瓷相+金属相),其中粗大的陶瓷相为芯/壳结构,即Ti(C,N)芯外包覆有一层硬质相(Ti,Mo,W)(C,N)(即"SS"相)。TEM观察显示,纳米TiN主要在两相或三相晶界上分布。随纳米TiN的增加,纳米改性金属陶瓷的组织明显细化;组织的细化与纳米TiN在TiC/TiC晶界的分布阻止了TiC晶粒的长大有关。抗弯测试表明,抗弯强度在添加8wt%纳米TiN时达到最大值;抗弯断口显示沿晶断裂为主要的断裂模式。

Ti(C,N)基金属陶瓷刀具与纳米改性

介绍了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具材料的特点及适用范围 ,分析了如何用纳米技术对 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具材料进行改性 ,以提高其强韧性。同时简述了其制备的工艺过程 ,进行了切削试验 ,并指出其合适的加工材料。

纳米改性变压器油电导率改进模型

为了了解添加纳米颗粒对变压器油电导率的影响,合成制备了ZnO纳米改性变压器油。在此基础上,研究了纳米改性变压器油电导率随温度和纳米颗粒体积分数的变化规律,并提出了基于经典Maxwell电导率公式和动态电泳现象的新型纳米油流体电导率分析模型。实验结果表明,添加ZnO纳米颗粒较明显地增大了纳米改性变压器油的电导率,且其电导率值与纳米颗粒体积分数呈线性关系,与温度呈指数型增长关系,同时对比实验数据和计算值发现,以Maxwell电导率和电泳电导率为基础的新模型可以较好地解释纳米改性变压器油的电导率变化规律。

纳米改性增强超高分子量聚乙烯复合材料研究进展

纳米材料具有极大的比表面积、宏观量子隧道效应、体积效应和尺寸效应;采用具有特殊性能的纳米材料填充改性聚合物是增强聚合物材料性能的最有效方法之一。通过单相或多相纳米材料填充改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE),可使复合材料的性能得到不同程度的改善和提高。综述了纳米材料改性增强UHMWPE复合材料的摩擦学性能、力学性能、电学性能、生物相容性、热学性能等;展望了纳米填充UHMWPE复合材料的发展方向和应用前景;提出采用微量的高性能纳米材料改性聚合物以大幅度提高复合材料的性能是未来研究的重要方向。

纳米改性水性聚氨酯的研究进展

综述了纳米SiO2、纳米TiO2、纳米蒙脱土、纳米CaCO3在水性聚氨酯树脂及其涂料中的应用研究和特点,展望了今后纳米材料的应用研究方向。

纳米改性变压器油–纸复合绝缘频率响应特性

为寻求提高变压器油纸复合绝缘特性可能途径，开展了纳米改性变压器油-纸复合绝缘频率响应特性研究。利用电介质频率响应法，对比测试了添加纳米改性前后油纸复合绝缘不同微水含量、在不同温度条件下，10^-4～10^-6Hz范围频率响应；建立基于Cole-Cole函数的弛豫模型分析实验结果，并通过最小二乘法拟合得到弛豫模型参数；分析小同微水含量及温度条件下添加纳米粒子对弛豫参数的影响。结果表明：所建立的弛豫模型能较好地反映油纸复合绝缘频率响应特性，弛豫模型参数能反映油纸复合绝缘状态的变化规律；添加纳米粒子引入了新弛豫机制，在低频及高频段，降低了油纸复合绝缘的介质损耗，在0．1～100Hz频率范围内却增大了其介质损耗，且随着温度升高及微水含量增加，影响越显著。

纳米改性变压器油制备与绝缘特性研究现状

目前纳米变压器油由于其高散热性和高绝缘性能受到越来越广泛的关注。以近年来纳米变压器油和纳米油纸复合系统的研究现状为基础,分析了纳米变压器油的制备及其导热性能和电气性能(如击穿、局部放电、老化、抗水分特性等),同时分析了纳米油纸系统的制备及其电气性能(如击穿、局部放电等),并分别介绍了目前常用的3种用于解释绝缘油介质和油纸复合系统介质中纳米颗粒改性机理的模型,最后提出了纳米变压器油领域后续研究需要关注的问题,即纳米粒子材料的选择,低成本、高性能纳米粒子的制备,纳米粒子对纳米油电导率和介质损耗的影响,纳米粒子对油纸复合系统的影响。

SiO_2纳米改性变压器油特性研究

采用SiO_2纳米颗粒对变压器油进行改性研究,制备了0.5%、1%、1.5%、2%4种质量浓度的SiO_2纳米改性变压器油。通过比较不同浓度SiO_2纳米改性变压器油的分散稳定性和电气理化特性,确定最佳浓度为1%,此时测得其微水含量为5.118 mg/L,击穿电压为52.05 k V,介质损耗为2.107%。利用COMSOL Multiphysics建立稳态圆筒型散热模型,分析SiO_2纳米改性变压器油的散热特性,采用稳态法和瞬态法对配制的SiO_2纳米改性变压器油的热导率进行研究,在最佳浓度下测得其热导率为0.15 W/(m·K),较纯油提高了5%以上。仿真和实验结果均表明SiO_2纳米改性变压器油具有较好的散热性能。

纳米改性金属陶瓷刀具切削参数优化

文章系统地讨论了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具及 YG8刀具切削灰铸铁时的失效形式和磨损机理 ,研究了切削用量、Ni含量及纳米改性对刀具耐用度的影响。结果表明 ,刀具耐用度随切削用量 f、ap及 vc的增大而降低 ,纳米 Ti N改性 Ti C基金属陶瓷刀具的效果明显 ,最后通过一元线性回归分析给出了 Ti( C,N)基金属陶瓷刀具耐用度的广义 Taylor公式。

新型水处理填料——纳米改性陶粒的研制

以江西某粘土矿为主要原料,根据烧胀机理添加适当的膨胀剂,并用纳米材料进行改性,控制适当的烧制工艺,研制出了一种新型的水处理填料--纳米改性陶粒,对其进行了理化性能检测和电镜微观结构观察,并在曝气生物滤池(BAF)中进行了运行试验。与当前国内现有商品填料相比,纳米改性陶粒具有比表面积大,挂膜快,生物亲和性好,耐冲击负荷高等优点,适合作为微生物载体。