基于Boltzmann方程对C_(3)F_(8)/CF_(3)I/CO_(2)三元环保型混合气体的绝缘性能研究

为研究一种新型SF_(6)替代环保绝缘气体介质,采用密度泛函理论(DFT)从微观结构层面上深入地分析C_(3)F_(8)作为一种SF_(6)替代环保绝缘气体的可行性,利用两项近似的Boltzmann方程对300 K下C_(3)F_(8)/CF_(3)I/CO_(2)三元环保混合绝缘气体介质的绝缘特性进行了分析,计算三元环保混合气体的电子能量分布函数、电子群参数和协同效应系数等多种微观参数,分析了这些参数随C_(3)F_(8)混合气体比例的变化情况,并与同比例下的c-C_(4)F_(8)/CF_(3)I/CO_(2)三元混合气体的微观参数进行了对比和分析。在约化电场强度E/N低于418 Td时,从扩散系数、电子漂移速度的角度上来看,C_(3)F_(8)三元混合气体的性能优于c-C_(4)F_(8)三元混合气体,在C_(3)F_(8)比例低于7%时,C_(3)F_(8)三元混合气体的绝缘强度高于30%SF_(6)/70%CO_(2)的混合气体,此时的三元混合气体在中低压设备中具有一定的应用潜力。此外,当C_(3)F_(8)气体体积分数为10%时,三元混合气体协同性最好。文中的研究从理论上验证了C_(3)F_(8)/CF_(3)I/CO_(2)替代SF_(6)的可能性。

高度近视黄斑裂孔性视网膜脱离行玻璃体切割术后C_(3)F_(8)与硅油填充的疗效比较

目的:比较高度近视黄斑裂孔性视网膜脱离(MHRD)行玻璃体切割联合内界膜剥离后玻璃体腔内分别行硅油或C_(3)F_(8)填充治疗的疗效观察。方法:回顾性临床研究。2019-01/2022-08就诊于我院的45例45眼高度近视MHRD患者,根据手术方式分为硅油组(23例)及C_(3)F_(8)组(22例),两组患者均常规三切口玻璃体切割手术,内界膜剥离后行内界膜填塞、自体血覆盖,硅油填充组行硅油填充,C_(3)F_(8)组行15%C_(3)F_(8)气体填充。两组患者分别观察最佳矫正视力(BCVA)、多焦视网膜电图(mfERG)、裂孔的闭合及视网膜复位情况,统计两组患者术后并发症情况。结果:C_(3)F_(8)组、硅油组患者裂孔闭合率为77%、83%(P>0.05),视网膜复位率分别为95%、96%(P>0.05)。C_(3)F_(8)组、硅油组术后视力分别为0.99±0.34、1.22±0.37,C_(3)F_(8)组视力优于硅油组(t=-2.156,P=0.037),两组均较术前显著提高。术后12 mo,两组患者mfERG一阶函数1环(C_(3)F_(8)组114.27±26.37 nV/deg2,硅油组98.08±24.36 nV/deg2)及2环(C_(3)F_(8)组80.45±14.94 nV/deg2,硅油组67.73±15.33 nV/deg2)P1波反应密度较术前(1环P1波反应密度:C_(3)F_(8)组58.13±13.96 nV/deg2、硅油组55.30±10.48 nV/deg2;2环P1波反应密度:C_(3)F_(8)组51.18±8.19 nV/deg2、硅油组47.43±11.97 nV/deg2)明显增加(均P<0.05),C_(3)F_(8)组较硅油组增加明显(P<0.05)。硅油组与C_(3)F_(8)组患者术后并发症发生情况无差异(P>0.05)。结论:玻璃体切割联合内界膜剥离后玻璃体腔内分别行硅油或C_(3)F_(8)填充均可促进高度近视MHRD患者视网膜复位及黄斑裂孔闭合,而且在视功能恢复C_(3)F_(8)填充优于硅油填充。

CuO掺杂C_(3)N对C_(5)F_(10)O分解组分吸附性能的第一性原理研究

全氟五碳酮(C_(5)F_(10)O)作为可替代SF_(6)的新型环保绝缘气体已被投入到实际应用中.当绝缘设备内部发生局部放电等故障时,C_(5)F_(10)O会分解产生弱绝缘性的CF_(4)、C_(2)F_(6)以及剧毒的CF_(2)O、HF等有害组分,为保证绝缘设备的安全运行,需有选择地通过吸附去除这些分解组分.新型类石墨烯C_(3)N材料在气体吸附领域具有良好的应用前景,文中基于第一性原理计算了CuO分子掺杂C_(3)N对主要分解组分CF_(4)、C_(2)F_(6)及剧毒产物CF_(2)O、HF的吸附过程,计算并分析了各分解组分吸附时的吸附能、态密度、电荷转移量、差分电荷密度以及不同环境温度下的恢复时间.结果表明,CuO-C_(3)N对HF表现出良好的吸附性,CF_(2)O次之,但其无法吸附CF_(4)与C_(2)F_(6),因此CuO-C_(3)N可以作为一种高性能的气体吸附剂对C_(5)F_(10)O绝缘设备内的剧毒分解组分HF进行吸附去除.

13X分子筛对低质量浓度C_(3)F_(8)的吸附性能分析

电子工业中八氟丙烷(C_(3)F_(8))的存在会影响六氟化硫(SF_(6))气体的灭弧和绝缘性能,需要对C_(3)F_(8)进行分离,而目前深冷分离法无法将低浓度C_(3)F_(8)除尽,运用吸附分离法进行C_(3)F_(8)吸附的研究报道也还较少。文中采用已经商用的13X分子筛对低浓度C_(3)F_(8)进行吸附,模拟工业上的固定床吸附实验,测量电气行业中的C_(3)F_(8)在13X分子筛上的动态吸附性能,并研究了商用13X分子筛对低浓度C_(3)F_(8)(ppm级)的吸附透过曲线随进气流量、进气C_(3)F_(8)质量浓度和吸附温度的变化规律,分析各因素的影响程度。绘制C_(3)F_(8)吸附透过曲线,通过吸附透过曲线进行吸附平衡模型预测和动力学模型的拟合,分析了13X分子筛对低浓度C_(3)F_(8)的吸附行为和机理。结果表明,吸附量随C_(3)F_(8)质量浓度的增加而增大,随入口流量和吸附温度的增加而减小;3种因素的影响程度为进气质量浓度>温度>进气流量。吸附平衡模型结果符合Langmuir等温吸附模型,相关度达到0.999 3,动力学吸附模型符合拟一级动力学模型,表明13X分子筛对C_(3)F_(8)的吸附为物理吸附。在温度为30℃、进气流量为1.2 L/min、压力为0.12 MPa、C_(3)F_(8)气体质量浓度为459 mg/L(即ppm级)时,13X分子筛对C_(3)F_(8)的动态吸附可达到5.428 mmol/g,为工业上运用吸附脱除C_(3)F_(8)工艺提供了数据参考。

五种吸附剂与C_(4)F_(7)N气体及CF_(3)SO_(2)F气体的相容性试验研究

全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)和三氟甲基磺酰氟(CF_(3)SO_(2)F)是两种具有应用前景的SF_(6)替代气体,有必要研究其与设备中常见吸附剂的相容性。该文通过试验研究了五种常用的吸附剂(3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、13X分子筛及活性氧化铝)与C_(4)F_(7)N气体、CF_(3)SO_(2)F气体的相容性,采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)、CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体进行试验,检测试验前后混合气体的比例及成分,发现活性氧化铝会使C_(4)F_(7)N气体体积分数下降,但不会使CF_(3)SO_(2)F气体体积分数下降;其他几种吸附剂均不会使两种气体体积分数下降。分析表明,C_(4)F_(7)N气体分子的CN基团会与活性氧化铝发生弱相互作用,从而导致其被活性氧化铝吸附,因此活性氧化铝不适合作为C_(4)F_(7)N气体设备中的吸附剂。该文涉及的五种吸附剂均与CF_(3)SO_(2)F气体相容。

局部过热下C_(3)F_(7)CN/EP气固绝缘系统劣化特性

C_(3)F_(7)CN/CO_(2)混合气体被认为是当前最具潜力的SF6替代气体。研究局部过热缺陷下环保型气固绝缘系统的劣化特性,可以为环保型气体绝缘电气设备的运维提供参考。该文搭建了局部过热模拟试验平台,开展C_(3)F_(7)CN/EP在不同温度下的劣化试验,获得气体分解产物随温度和时长的变化特性、EP表面物化特性和C_(3)F_(7)CN/EP气固绝缘系统劣化后的电气特性。结果表明:局部过热分解产物主要有CF4、CHF_(3)、CF_(3)CN、C_(3)H_(3)F_(3)、C_(3)F_(6)、C_(2)N_(2)、C_(2)H_(6)、C_(2)F_(4)、C_(3)F_(8),625℃下局部过热10h后混合气体的击穿电压下降了20.38%;环氧树脂在105℃时不分解,279℃时开始分解,400℃和625℃时完全被破坏,环氧树脂表面发生了C-C、C=C、C-O键的断裂;相比未老化试样,279℃时环氧树脂试样的冲击闪络电压下降了约6.4%;局部过热后主要气体分解产物的相对绝缘强度比C_(3)F_(7)CN略差;基于密度泛函理论(DFT)分析了C_(3)F_(7)CN/EP劣化机理,EP表面的C链在局部高温的作用下断裂,带隙减小,电导率增大,闪络电压下降;提出C_(3)H_(3)F_(3)气体可作为诊断C_(3)F_(7)CN/EP绝缘系统过热分解的特征产物。

高温高压下C_(3)H_(8)/C_(2)H_(4)在空气中的爆炸上限

为了防控高温高压工艺流程中可燃混合气体潜在的爆炸风险,利用自行搭建的20 L球形爆炸特性实验装置,测试了初始温度20~200℃、初始压力0.1~1.5 MPa下C_(3)H_(8)/C_(2)H_(4)混合气体在空气中的爆炸上限,分析了温度、压力和C_(2)H_(4)体积分数对混合气体爆炸上限的影响。结果表明,随着温度和压力的升高,C_(3)H_(8)/C_(2)H_(4)混合气体爆炸上限升高。当初始压力高于0.3 MPa时,随着C_(2)H_(4)体积分数的增加,爆炸上限的上升速率明显降低。随着C_(2)H_(4)体积分数的增加,高温和高压下爆炸上限的提升幅度和速率比常温常压下更高。温度和压力的协同作用对爆炸上限的影响远大于二者单独作用的影响之和,即高温和高压协同作用下,C_(3)H_(8)/C_(2)H_(4)混合气体具有更高的爆炸风险,且随着C_(2)H_(4)体积分数的增加,爆炸风险会进一步提升。分别拟合得到了爆炸上限与温度参数、爆炸上限与压力参数以及爆炸上限与温度和压力双参数下的函数关系。

新型SF_(6)气体净化处理系统外置预处理装置

针对现有大多数SF_(6)气体净化处理系统难以处理C_(3)F_(8)等组分的问题,设计一种新型SF_(6)气体净化处理系统外置预处理装置,该装置不但能双级控温式气化、分级多塔吸附提纯,还能保证吸附剂均匀受热,安全高效在线再生,实现对现有系统高效、低成本升级改造。净化处理后的SF_(6)气体满足《工业六氟化硫》(GB/T 12022—2014)标准,大大提升了净化提纯作业的效率。

玻璃体切除术联合不同气体充填治疗特发性黄斑裂孔

目的：探讨玻璃体切除术中是否填充惰性气体对治疗特发性黄斑裂孔疗效影响。方法回顾2008年6月～2011年6月确诊的特发性黄斑裂孔2期或以上患者共66例（70只眼），随机分为C3F8充填组（治疗组）35只眼，及空气充填组（对照组）35只眼，两组分别行玻璃体切除联合内界膜剥除后行气液交换术，手术医生均为同一人，术后随访1～6个月。对比两组患者手术前后的矫正视力改变情况；前置镜下观察对比两组裂孔闭合情况；用蔡司Cirrus HD-OCT观察对比两组手术前后黄斑裂孔的OCT图像改变情况。结果视力：两组患者术后视力均有提高，两组的术后6个月矫正视力比较，t=2.1290，P＜0.05，两组视力存在统计学差异。治疗组各个分期患者闭合率均为100%，而对照组2期闭合9例（90％），3期17例（85％），4期3例（60％）。结论 C3F8充填组在术后矫正视力以及裂孔闭合率均比对照组要好，玻璃体切除联合内界膜剥离及C3F8填充治疗特发性黄斑裂孔，手术效果可靠，裂孔闭合率高。

环保型绝缘气体技术经济性能综合评估研究

SF_(6)是一种强温室气体,排入环境危害巨大,研究能替代SF_(6)的环保型绝缘气体是绿色发展的必然。文中首先简略介绍了针对SF_(6)替代气体的研究情况,重点结合工程实际应用需求,提出了环保型气体多维度评价体系,并依据提出的评价标准对多种潜在的SF_(6)替代气体进行了综合分析。综合理化性能、安全性能和绝缘性能多个维度评估,结果表明,C_(5)F_(10)O、C_(6)F_(12)O、C_(3)F_(7)CN综合性能优异,其中C_(5)F_(10)O、C_(6)F_(12)O混合气体具备应用于中低压设备,C_(3)F_(7)CN混合气体具备应用于中高压气体绝缘设备的潜力,该评估与目前的环保型绝缘气体设备的发展趋势相符,具有很好的参考性。

病理性高度近视眼黄斑裂孔性视网膜脱离术后不同玻璃体填充物探讨

目的:比较病理性高度近视黄斑裂孔性视网膜脱离(MHRD)手术中硅油与C3F8填充后视网膜复位率和高眼压发生率,为此类手术的填充物提供临床参考。方法:采用回顾性病例对照设计。在不同时间段连续观察病理性高度近视MHRD患者,分别采用玻璃体切割联合眼内填充硅油和气体的两组患者分别进行观察,从手术后1wk;1,3,6,12mo,视网膜复位率和眼压进行对比研究,观察患者视网膜复位及眼压的情况,得出最佳的填充方式。结果:初次手术后,硅油组视网膜复位率高于气体组,但两组视网膜复位率差异无统计学意义;患者眼压:硅油组高眼压发生率高于气体组,但差异无统计学意义。结论:病理性高度近视MHRD患者玻璃体手术后使用哪种填充物,应采取个体化方案。

玻璃体切割联合内界膜瓣覆盖术中行球内无菌空气填充治疗特发性黄斑裂孔

目的:比较无菌空气填充和C_3F_8填充在玻璃体切割(PPV)联合内界膜瓣(ILMF)覆盖术中治疗特发性黄斑裂孔(IMH)的疗效差异。方法:回顾性对照研究。选取武汉大学人民医院眼科2014-01/2017-06就诊的符合纳入标准的IMH患者,行PPV联合黄斑区ILMF翻转覆盖黄斑裂孔术,根据术中是否行C_3F_8填充,分为球内空气填充组(A组112眼)和球内C_3F_8填充组(B组63眼),比较两组术后高眼压发生情况、黄斑裂孔闭合率、术后1、3mo时最佳矫正视力(BCVA)和黄斑区结构重建情况。结果:A组和B组在术后1、3mo时,较术前BCVA均有提高,差异有统计学意义(P<0.05);两组手术后1mo时BCVA比较差异均无统计学意义,术后3mo时,A组BCVA较B组恢复更佳,差异具有统计学意义(P<0.05);A组黄斑裂孔闭合率为97.5%,B组为96.8%,两组比较差异无统计学意义;两组的光感受器细胞内外节交界面连接带(EZ)缺损直径较术前均有明显减小,差异有统计学意义(P<0.05),在术后1、3mo时两组比较,差异均无统计学意义;B组术后高眼压发生率为9.5%,而A组无术后高眼压情况发生,两者差异有统计学意义(P<0.05)。结论:PPV联合ILMF覆盖治疗特发性黄斑裂孔安全有效,玻璃体腔无菌空气填充可减少术后高眼压发生率,在该手术中可以代替C_3F_8填充。

玻璃体切割手术治疗伴与不伴黄斑劈裂的高度近视黄斑裂孔的疗效分析

目的观察玻璃体切割手术(PPV)联合内界膜(ILM)剥除、C_(3)F_(8),填充治疗伴与不伴黄斑劈裂的高度近视黄斑裂孔(HM-MH)的临床疗效。方法回顾性病例对照研究。2017年1月至2022年2月于山东省眼科医院检查诊断为伴与不伴黄斑劈裂的HM-MH患者23例23只眼纳入研究。其中,男性5例5只眼,女性18例18只眼;年龄(54.43±12.96)岁。伴与不伴黄斑劈裂者分别为12例12只眼、11例11只眼,并据此分为劈裂组、非劈裂组。患眼均行最佳矫正视力(BCVA)、B型超声、光相干断层扫描检查以及眼轴长度(AL)测量。BCVA检查采用Snellen视力表进行,统计时转换为最小分辨角对数(logMAR)视力。两组患者年龄、性别构成比、黄斑裂孔(MH)直径、logMARBCVA、AL、后巩膜葡萄肿眼数比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。所有患眼均行PPV联合ILM剥除、C_(3)F_(8).填充手术。随访时间为末次手术后至少3个月。对比观察两组患眼手术后BCVA变化及MH闭合情况。组内手术前后BCVA比较采用Wilcoxon检验;组间手术前及手术后BCVA比较采用Mann-whiteny U检验。结果初次手术后,23只眼中,MH闭合17只眼(74%,17/23)。劈裂组12只眼中,MH闭合8只眼(66.7%,8/12),未闭合4只眼(33.3%,4/12);非劈裂组11只眼中,MH闭合9只眼(81.8%,9/11),未闭合2只眼(18.2,2/11)。两组患眼初次手术后MH闭合率比较,差异无统计学意义(P>0.05)。手术后1、3个月,劈裂组、非劈裂组患眼1ogMARBCVA分别为1.00±0.46、1.03±0.83和0.53±0.63、0.55±0.41。与手术前比较,手术后1个月时,差异无统计学意义(P=0.783、0.358);手术后3个月时,差异有统计学意义(P=0.012、0.007)。劈裂组与非劈裂组患眼间1ogMARBCVA比较,手术后1、3个月差异均无统计学意义(P=0.687、0.950)。结论PPV联合ILM剥除、C_(3)F_(8)填充手术治疗伴与不伴黄斑劈裂的HM-MH能促进多数患眼MH闭合,改善患眼视力.