平板介质的微波分裂腔法介电常数测试技术

为实现微波频段平板类介质材料的介电常数的无损测试,研究了分裂式圆柱形谐振腔测试方法。介绍了分裂式圆柱形谐振腔的电磁场分析理论,采用模式匹配技术实现了介质加载条件下腔内电磁场分布的精确求解,得到了腔体谐振频率与材料介电常数之间的准确关系。在理论分析的基础上,制作了空腔谐振频率为10 GHz的分裂式谐振腔,并与前期研制的闭式谐振腔进行对比测试,介电常数实部测量结果相对误差小于1%。与国外同类产品进行对比测试,介电常数实部结果基本一致,损耗角正切测量结果更接近于文献参考值。因此,微波分裂腔法能够实现平板介质板材的无损测量,具有准确度高,使用方便等突出优势,可在微波频段内实现介电常数为1~20,损耗角正切为1×10-3~1×10-5,板材厚度为0.1~2.0 mm的各类平板介质材料介电常数的准确测试。

浅谈金属化电容器损耗角正切tanδ的有效控制

降低和控制损耗角正切tanδ是决定CBB21型金属化电容器性能是否优异的关键,根据卷绕、热聚合、喷金、焊接、浸渍、测试等工序对损耗影响关系分析,通过工艺参数的优化比较,提出选择合理工艺参数,尤其是喷金、焊接工艺参数,能够有效控制和降低电容器的损耗角正切tanδ。

正确测量电力电容器的电容和tanδ

详细说明了利用高压西林电桥和高压标准电容器测量电力电容器的电容和介质损耗角正切(Tanδ)的原理;扩大量程的途径及注意事项;引起测量误差的因素以及如何消除或减小测量误差,提高测量精度的方法。同时还简要介绍了通过测量全膜介质电力电容器的损耗功率求得全膜介质电力电容器的Tanδ值的方法。

硅酸盐水泥基材料透波性能研究进展

5G通讯时代对电磁波信号的传输和覆盖有更高的要求,电磁波信号的传输会因密集的建筑物而不断衰减。硅酸盐水泥基材料作为建筑工程领域最常用的一种材料,提高其透波性能对于改善无线通讯系统的信号强度具有重要价值。此外,透波型水泥基材料具有雷达侦察条件下的隐身性能,在军事工程领域同样用途广泛。首先介绍了电磁波的透射机理,然后概述了电磁波在水泥基材料中的传播机理与透射性能评价指标,归纳了水泥基材料透波性能的测试方法,最后总结了影响硅酸盐水泥基材料透波性能的因素,并提出了透波水泥基材料的研究方向。

换流变压器直流偏磁对油箱涡流损耗的影响

换流变压器直流偏磁状态下油箱涡流损耗会大幅增加,导致变压器温度升高,威胁其安全稳定运行,因此快速评估直流偏磁下油箱涡流损耗的大小就显得十分必要。该文首先分析了换流变压器在额定和空载直流偏磁状态下油箱表面漏磁场的分布特点。再结合实际换流变压器非线性负载电流和励磁电流波形,得到了不同换流器触发角和直流电流下油箱涡流损耗的变化规律。并在IEC/IEEE 60076-57-129标准的基础上,给出了换流变压器直流偏磁状态下油箱涡流损耗的计算公式。针对一台800 kV单相四柱式换流变压器,利用场路耦合法进行油箱涡流损耗有限元计算。通过对损耗仿真数值以及油箱表面磁通密度和涡流损耗分布的分析,验证了理论分析的正确性,并获得了不同工况下,计算公式中的损耗占比值。利用不同属性的线性负载替代换流器触发角的变化,对两台单相四柱式380 V交流变压器进行了直流偏磁实验,进一步验证了理论分析的正确性。

高频透波玻璃钢天线罩性能的研究

通过对玻璃钢天线罩增强材料基体材料性能的引述,实验分析了不同成型工艺对高频玻璃钢天线罩透波性能的影响,同时对玻璃钢天线罩单板壁厚进行研究,通过试验论证产品中采用不同高度的蜂窝对高频天线罩的影响。

石英纤维织物增强复合材料性能研究

本文分别研究了QW 2 80和TC 8/ 3 K TO石英纤维织物 /改性环氧树脂复合材料的力学性能和介电性能 ,结果表明QW 2 80 /改性环氧树脂复合材料与TC 8/ 3 K

高压断路器断口均压电容器介质损失角增大原因分析及解决措施

笔者通过对高压断路器均压电容器均压原理论述以及损耗的产生和tanδ值易于偏大的原因分析,着重介绍了电容介质材料在交流电压作用下的极化损耗和电导损耗,解析了均压电容器在各种场强下tanδ的变化情况,并提出了降低离子杂质体积分数以改善tanδ增大的解决措施。

丁腈橡胶/受阻酚AO-2246/绢云母粉共混物的动态力学性能

首先制备丁腈橡胶(NBR)/2,2'-亚甲基双-(4-甲基-6-叔丁基苯酚)(AO-2246)共混物,然后添加不同含量的绢云母粉,获得了不同阻尼性能的复合材料。采用动态力学分析、红外光谱以及扫描电镜等手段研究了绢云母粉加入后的改善阻尼性能的机理。研究结果表明,绢云母粉的加入,不仅提高了NBR/AO-2246共混物的损耗角正切值(tanδ),而且储能模量(E')和损耗模量(E″)均得到提高。通过红外光谱分析可知,分子间氢键效应不是导致NBR/AO-2246/绢云母共混物高阻尼性能的原因。结合扫描电镜分析表明,高阻尼性能是无定形态小分子AO-2246具有高阻尼性能和绢云母与NBR基体间摩擦耗散能量共同作用的结果。储能模量的增大是绢云母粉特殊的高厚径比层状结构引起的补强效应所致。

特种氟橡胶老化过程中玻璃化转变温度的变化

通过采用动态热机械分析仪(DMA)对特种氟橡胶热空气老化试样和耐柴油机油老化试样进行分析研究,获得了氟橡胶在老化过程中最大损耗因子和玻璃化转变温度的变化规律。研究结果表明,氟橡胶在热空气和柴油机油老化过程中,材料最大损耗因子和玻璃化转变温度随老化时间的增加而降低,材料的结构向着能降低玻璃化转变温度的方向转变。

气体绝缘开关设备电缆终端绝缘硅油老化问题试验研究

气体绝缘开关设备（GIS）高压充油电缆终端绝缘硅油随运行时间的增加会逐渐老化,从而造成电缆终端的绝缘性能大大降低。为了进行硅油老化状态的判定,首先研究了热老化对硅油电气性能的影响,然后采用针板电极对硅油进行了放电老化试验,通过不同放电形式下击穿电压、介质损耗角正切（简称介损值）、体积电阻率等电气参数的变化规律以及MALDI-TOF质谱分析的结果来评价硅油的老化状态。综合以上分析,证明了单纯的热老化对硅油电气性能的影响较小且非常缓慢,并且初步形成了硅油老化状态的评价标准：若击穿电压U≥40 kV,介损值tanδ≤0.6%,体积电阻率ρ≥5×1012Ω·m,质谱分析表明没有明显低分子量聚硅氧烷生成,则硅油处于轻微老化状态;若击穿电压U为30~35 kV,介损值tanδ为1%~1.5%,体积电阻率ρ为1011~1012Ω·m,质谱分析表明分子量在1 400~2 400范围内时出现稳定间隔吸收峰,则硅油处于中度老化状态;若击穿电压U≤25 kV,介损值tanδ≥5%,体积电阻率ρ≤1010Ω·m,质谱分析表明分子量在550~750甚至更低范围内时出现稳定间隔吸收峰,则硅油处于严重老化状态。

高压低密度聚乙烯绝缘电缆料2210H的性能改进

针对中国石油兰州石化公司高压聚乙烯装置新开发绝缘电缆料2210 H存在介电性能差、交联能力弱的缺陷,采用增大弛放气排放量的同时提高丙烯用量、降低丙醛用量的方法,使系统杂质含量降低,产品介电损耗减小至(1.4~1.9)×10-4,介电常数为2.24;采用逐步提高1~4反应器反应温度的方法,将反应压力从258~262 MPa降低至256~259 MPa,使产品支化度由15.4~15.7上升至15.7~16.3。应用结果表明,改进后2210 H的介电损耗在市场同类产品中最小,其支化度较高,仅需添加2%(质量分数)交联剂过氧化二异丙苯即可达到交联要求。

过氧化物交联低密度聚乙烯电缆料质量改进

以丙烯替代丙醛作为相对分子质量调节剂,优化各反应器的温度,在反应压力为260 MPa,驰放气量为700 kg/h的条件下,可生产10 kV电缆专用料低密度聚乙烯(LDPE)2210 H产品。结果表明,产品熔体流动指数为0.20 g/m in,密度由0.921 5 g/cm3降至0.920 1 g/cm3,介电损耗正切由2.7×10-4降至1.6×10-4,维卡软化点由89.9℃升至92.1℃。产品性能得到改善。

薄膜测量的变间距不接触三电极技术

针对电气绝缘用薄膜材料相对电容率εr和介质损耗角正切tanδ的测量,IEC推荐了变间距不接触三电极方法。为了配合我国国家标准的制定及推广,自行研制了高精度的空气媒质变间距不接触三电极系统,其测量电极直径为38mm,保护间隙宽度为0.2mm,满足极薄(厚度小于30μm)的薄膜材料测量的特殊技术需求,可将εr的测量误差控制在5%以内,tanδ可测到10-5数量级。通过大量试验及理论分析,系统研究了影响测量准确度的关键因素,并将两种不接触电极方法进行了比较,以供相关技术人员作为实际应用时的借鉴和参考。

Co^(2+)取代对Ni铁氧体材料微波特性的影响

采用陶瓷工艺制备了Ni_(1-z)Co_z Fe_2O_4(0≤z≤0.04)微波铁氧体材料,研究了快弛豫离子Co^(2+)取代对Ni铁氧体材料微波性能的影响。结果表明,加入微量取代离子Co^(2+),随取代量的增大铁氧体材料的自旋波线宽ΔHk呈线性增大;材料的铁磁共振线宽ΔH先降后升,在Co含量为z=0.02时,材料ΔH出现最小值;Co^(2+)取代对材料的饱和磁化强度M_s、介电损耗的影响不大。

钐掺杂的W型钐铁氧体Ba_(1-x)Sm_x(MnZn)_(0.4)Al_(0.2)CoFe_(16)O_(27)制备及电磁性能研究

采用柠檬酸溶胶-凝胶法制备钐掺杂的W型铁氧体Ba1-xSmx(MnZn)0.4Al0.2CoFe16O27(x=0.0,0.1,0.2,0.3),通过X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)及矢量网络分析仪考察了钐掺杂量对铁氧体物相组成及其电磁性能的影响。结果表明,当x≤0.1时,得到单一晶型的W型钐铁氧体;x≥0.2时,出现了SmFeO3及Mn2AlO4晶相。另外,在1～18GHz频率范围内测定了样品的电磁参数,发现当Sm3+掺杂量x=0.1时,钐铁氧体的电磁性能达到最优,最大吸收率为-14.4dB,在雷达波频段内吸收率小于-7.5dB。

XLPE电缆绝缘介损正切检测方法研究

分析了工频电压、0.1Hz超低频电压、串联谐振条件下现场测量XLPE电缆tanδ的适用性及优缺点。对比发现,工频电压下用电桥测量tanδ能准确反映XLPE电缆的绝缘状况,但电桥容量较小限制了其使用范围;0.1Hz超低频电压下测量tanδ的方法得到了广泛研究和认同,但tanδ值不能表征XLPE电缆工频电压下的绝缘状况;串联谐振装置测量tanδ能基本反映XLPE电缆的绝缘状况,但配套设备体积制约了其应用。

纳米Al_2_O3/环氧树脂复合材料热稳定性及绝缘强度的研究

采用超声清洗器对纳米三氧化铝(Al2O3)用偶联剂(KH560)进行表面改性。然后利用超声细胞粉碎机和机械搅拌将该纳米Al2O3与双酚A环氧树脂、胺类固化剂混合搅拌,随后将混合物在烘箱中进行固化反应。通过傅里叶变换红外光谱仪、扫描电子显微、综合热分析仪和动态力学热分析仪等手段对体系的相关性能进行表征。结果表明,与纯环氧树脂相比,纳米Al2O3/环氧树脂复合材料的相关性能更加优异。断面形貌显示出体系的相容性好。随着纳米Al2O3含量的增加,复合材料具有较好的热力学性能。与纯环氧树脂相比,当纳米Al2O3质量分数为10%时,环氧树脂复合材料在失重率5%和10%时的温度分别提高29.7℃和23.3℃,复合材料的储能模量和介电损耗角正切分别提高40%和降低18.6%;纳米Al2O3质量分数5%时,电气强度提高了43%。

X波段低损耗材料复介电常数自动测量系统

文摘介绍了用圆柱谐振腔测量低损耗介质材料复介电常数的自动测量系统。该系统可根据加载介质前后圆柱谐振腔的谐振频率和品质因数,计算出被测材料的相对介电常数εr′和损耗角正切tanδ。系统设计时,采用对固定尺寸的圆柱谐振腔进行扫频测量的方法,提高了测量精度;采用反相馈电和在腔壁开槽的方法来抑制干扰模式。用此系统对几种低损耗材料进行测量,结果令人满意。

碳化纤维/氟碳涂料抗静电涂层的电性能和介电性能研究

以氟碳涂料为基体,氧化锡锑(ATO)、氮化硼(BN)、导电云母(CM)为颜料,PAN基短切碳化纤维为填料,制备了碳化纤维/氟碳涂料抗静电复合涂层,并研究了颜料和碳化纤维对复合涂层电性能和介电性能的影响。结果表明:800℃的碳化纤维使复合涂层的介电损耗角正切值(tanδ)明显增大,750℃的碳化纤维却使其有所下降,而两种纤维对介电常数(ε')的影响都不大;BN有助于降低复合涂层的ε'和tanδ,对透波有利,然而却增大了涂层的表面电阻率,影响了涂层的抗静电性能。ATO和CM有助于降低涂层的表面电阻率却使得其介电损耗增加,尤其是CM,严重影响了氟碳涂料的透波性能;随着纤维碳化温度的增加,碳化纤维的导电性能增强,复合涂层的表面电阻率明显下降,颜料对涂层表面电阻率的影响也有所降低。