纳米碳化硅/硅橡胶复合物介电性研究

制备了质量分数分别为1%、2%、3%、4%、5%、6%和7%的纳米碳化硅/硅橡胶复合物,利用宽频介电谱测试仪测试了不同碳化硅含量的纳米碳化硅/硅橡胶复合物的介电谱特性.结果表明:纳米碳化硅/硅橡胶复合物的介电常数在室温下随碳化硅含量的增加而增加,且在频率小于1Hz时,复合物的介电常数小于纯硅橡胶的介电常数.当频率小于50Hz时,复合物的介质损耗角正切随碳化硅含量的增加而降低,当频率大于1k Hz,复合物的介质损耗角正切随碳化硅含量的增加而增加.同时研究了纳米碳化硅/硅橡胶复合物的击穿特性,通过交流击穿试验可知,纳米碳化硅/硅橡胶复合物的击穿场强随纳米碳化硅含量的增加先增加后降低,当碳化硅质量分数为3%时,击穿场强出现最大值.

高压直流电缆终端硅橡胶基非线性复合材料

增强绝缘材料与电缆主绝缘材料之间的电导率差异会影响高压直流电缆终端的电场分布。通过向硅橡胶中添加纳米碳化硅、纳米二氧化硅、纳米炭黑、纳米石墨等填料,制备具有电导率非线性特性的硅橡胶基复合材料,研究纳米填料的掺杂种类、掺杂含量对硅橡胶复合材料直流电导特性、直流击穿特性、介电频谱特性的影响,在考虑温度影响下,利用COMSOL Multiphysics仿真软件进行电场仿真,分析增强绝缘非线性电导特性对高压直流电缆终端电场分布的影响。结果表明:以石墨/炭黑掺杂量为5/3的硅橡胶复合材料作为高压直流电缆终端增强绝缘,可以有效改善高压直流电缆终端电场分布。

纳米碳化硅/硅橡胶复合物非线性电导特性研究

将纳米碳化硅填加到硅橡胶中,可以获得具有非线性电导特性的纳米碳化硅/硅橡胶复合物.本文研究了质量分数分别为5 wt%,15 wt%,30 wt%,45 wt%的纳米碳化硅/硅橡胶复合物的非线性电导特性,建立了电导率与场强的函数关系,分析了复合物的非线性电导机理,并测试了复合物的介电谱特性和击穿特性.为了探讨非线性碳化硅/硅橡胶复合物应用于电缆终端和复合绝缘子以均匀其电场分布的可能性,应用COMSOL Multiphysics软件,对电缆终端和复合绝缘子中的电场分布进行了仿真分析.仿真结果表明,将纳米碳化硅/硅橡胶复合物应用于电缆终端应力锥的绝缘部分,以及应用于复合绝缘子的端部,可以有效地降低其最大场强.