功能化SiO_(2)/UV-XLPE纳米复合材料的交流介电性能研究

针对纳米SiO_(2)材料在XLPE基体中容易团聚的问题,采用巯基-双键点击化学原理和纳米材料的表面改性技术,将纳米SiO_(2)引入到了紫外光交联聚乙烯的网状结构中,提高了纳米SiO_(2)在XLPE基体中的分散性。同时引入了更多的深陷阱,改变了功能化纳米SiO_(2)与XLPE基体之间的界面特性,从而提高了功能化SiO_(2)/UV-XLPE纳米复合材料的介电性能。对材料进行核磁共振氢谱、红外光谱以及扫描电镜等实验进行结构表征。在线性升温条件下测试材料在工频下的介电常数ε_(r)和损耗角正切值tanδ,探讨功能化纳米SiO_(2)的表面高介电壳层对纳米复合材料的变温介电特性的影响;通过TSC测试探究材料内部的陷阱能级分布情况,并在不同温度下测试了材料的交流击穿特性。随着温度的提高,复合材料内部杂质分子热运动加剧,使得相对介电常数ε_(r)随温度提高减小,而偶极子转向在介电损耗中的贡献逐渐增大,所以损耗角正切值tanδ呈现出变大的趋势。另外功能化纳米SiO_(2)在界面中引入了许多俘获电子的深陷阱,这些深陷阱限制了载流子的迁移,使得高温交流击穿强度有了显著提高,其中1.5wt%TMPTA-s-SiO_(2)交流击穿场强最高,80℃时相对于纯XLPE的特征击穿场强要高出5.8%,在高温下具有最优良的耐击穿稳定性。

紫外光引发聚乙烯交联技术研究进展

交联聚乙烯绝缘电缆在高压及超高压领域中具有广泛的应用前景,生产交联聚乙烯绝缘电缆的紫外光引发交联技术因具有生产效率高、可连续生产时间长、辐照设备简单和基建费用低等优点,在高压电力电缆及海底电缆等领域将有望代替过氧化物交联技术而成为新一代超高压交联聚乙烯电缆的基本工艺。该文对交联聚乙烯绝缘电缆紫外光引发交联技术的核心机理和研究进展进行全面综述,探讨紫外光引发聚乙烯交联光化学反应的动力学特性及交联特性,重点分析紫外光交联聚乙烯绝缘介质的电学特性,并展望紫外光交联聚乙烯绝缘介质未来的研究方向,对于研制高电压绝缘材料和开发新聚合物合成技术具有重要意义。