短切纤维特性对间位芳纶纸电气绝缘性能的影响

本文研究了短切纤维特性对间位芳纶纸击穿强度、电导率、陷阱特性和力学相关性能的影响。结果表明,在参照样品(直径为25μm、长度为6 mm、结晶温度为300℃、沉析纤维与短切纤维的配比为7∶3)的基础上,纤维直径增加至45μm会降低沉析对短切纤维的包覆程度,诱发界面孔隙,芳纶纸的击穿强度和拉伸强度降幅可达16%和24%;纤维长度增加至18 mm,会造成短切纤维翘曲并形成“硬质”界面,击穿强度降幅可达63%,拉伸强度则无明显变化;结晶温度降低至230℃,会降低短切纤维结构稳定性,导致其热压熔融,击穿强度和拉伸强度降幅可达36%和50%;当短切纤维配比增加时,芳纶纸的击穿强度随致密度呈先升后降趋势,拉伸强度则随短切纤维含量的增加单调递增,体现了短切纤维对芳纶纸稳定成型的必要性和过量短切纤维对绝缘的削弱作用。此外,低击穿强度芳纶纸会呈现电导率提高和电荷陷阱浅化的现象,可作为芳纶纸绝缘性能判别的参考指标。

硅烷偶联剂种类对纳米TiO_(2)/间位芳纶复合绝缘纸电气性能的影响

为了进一步提高间位芳纶纸的绝缘性能,分别采用KH550、KH560、KH580、KH151硅烷偶联剂对纳米TiO_(2)进行处理,制得了纳米TiO_(2)/间位芳纶复合绝缘纸。主要研究了偶联剂种类对复合绝缘纸电气性能的影响,包括电气强度、体积电导率、电荷陷阱特性等,此外还探究了复合绝缘纸热学和力学性能的变化。对不同硅烷偶联剂接枝的TiO_(2)/间位芳纶界面进行了分子动力学模拟,从界面结合能和均方位移参数方面阐述了硅烷偶联剂对填料-基体界面的改善作用。结果表明:以电气绝缘性能为最主要的指标,硅烷偶联剂对复合绝缘纸改性效果从高到低依次为KH550、KH151、KH560、KH580;合适种类的硅烷偶联剂可有效改善纳米填料在基体中的分散性,提高复合绝缘纸的击穿电压和体积电阻率,并对芳纶纤维的耐温性和机械强度有一定的增强作用。

C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中粗糙度对环氧树脂表面闪络特性的影响

直流电场会导致环氧树脂表面电荷积聚并引起闪络,表面粗糙度也会影响电介质性能。为了探究表面粗糙度引起闪络变化的原因,建立了二维仿真模型,采用有限元方法分析了表面粗糙度处理后环氧树脂表面电荷特性和陷阱分布。此外,在C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中进行了闪络实验,研究了粗糙度对环氧树脂闪络特性的影响。模拟结果表明,电荷在指形电极附近的环氧树脂表面聚集;粗糙度的增大会降低电极附近最大电场,增加环氧树脂的表面电荷密度。表面粗糙度的变化对表面电荷特性的影响比掺杂Al_(2)O_(3)填料的影响大。实验结果表明,在C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中,环氧树脂闪络电压随表面粗糙度的增加先增后减,当表面粗糙度为1.3μm时达到最大值。因此,表面粗糙度通过改变电荷特性和局部电场来影响闪络特性,合理地调控粗糙度可以提高环氧树脂的闪络电压。

热老化对间位芳纶纸微观结构与电气性能的影响

针对某国产间位芳纶绝缘纸,自主搭建实验平台开展热老化特性评价,分别在105℃、155℃和180℃下开展周期为30 d的热老化实验,研究热老化过程中纸样化学结构、微观形貌以及电气性能的变化,并基于等温表面电位衰减法对比不同热老化阶段试样的表面陷阱分布特性,对不同老化温度下试样的聚合度和电气强度进行拟合。结果表明:热老化宏观上对间位芳纶纸的表面、截面均有破坏作用,整体引起聚合度的下降;微观上对间位芳纶纸分子结构中的酰胺键、C-N键和C=O键都有较大的破坏作用。热老化造成间位芳纶纸的体积电导率上升,电气强度下降。热老化过程中间位芳纶纸会短暂性地出现浅陷阱,随后消失,且温度越高,浅陷阱出现的时间越早,这对于间位芳纶纸热老化阶段的定量判断具有较大意义。

纸浆杂质对间位芳纶纸直流绝缘特性的影响

新能源电力系统中,间位芳纶作为新一代纸基绝缘材料得到广泛关注。为探究芳纶纸制造中纸浆杂质对其直流绝缘特性的影响,该文采用NaCl和硅藻泥代表工业水系的离子和难溶性杂质,研究杂质对纸样离子/灰分残留率、表面/体电导、击穿强度和闪络电压的影响。结果表明:离子残留具有饱和效应,芳纶更易吸附阳离子,而难溶性杂质对离子有助留作用;纸样的直流绝缘强度与离子最终残留量呈正相关,相对超纯水所制纸样,混合杂质可令表面/体电导率最高提升645%和1378%,击穿强度和闪络电压降低41%和17%。机理方面,通过第一性原理计算和陷阱特性测试表明,离子杂质通过影响芳纶的本征能带结构令其局部转变为导体,缩短了芳纶纸的有效绝缘距离;同时,杂质引入也会通过浅化陷阱进一步降低介质的直流绝缘强度。

讨人喜爱的妈妈

我很爱我的妈妈。 我的妈妈长了一头棕色的头发，特别爱美。有一天，妈妈从外面回来，一进家门就走起了猫步。爸爸、爷爷、奶奶和我都张大了嘴巴。爸爸说：“孩子他妈，你今天真美呀!”奶奶说：“你怎么烫了个鸡窝头呀!”就连平时不爱说话的爷爷也说：“是呀，真像鸡窝!”我哈哈大笑起来。妈妈笑着说：“要不要我再顶个鸡蛋让大家看看？”妈妈总能为我们全家人带来快乐。