中国电机工程学报
中國電機工程學報
중국전궤공정학보
ZHONGGUO DIANJI GONGCHENG XUEBAO
2012年
28期
177-183
,共7页
吴建东%尹毅%兰莉%王俏华%李旭光%肖登明
吳建東%尹毅%蘭莉%王俏華%李旭光%肖登明
오건동%윤의%란리%왕초화%리욱광%초등명
绝缘材料%纳米复合介质%低密度聚乙烯%纳米氧化硅%空间电荷%高场电导
絕緣材料%納米複閤介質%低密度聚乙烯%納米氧化硅%空間電荷%高場電導
절연재료%납미복합개질%저밀도취을희%납미양화규%공간전하%고장전도
为研究纳米颗粒填充浓度对复合介质内部空间电荷特性的影响,以低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)为基料,纳米二氧化硅(Silica)为填充颗粒,制备了浓度在0%~5%范围的纳米LDPE/Silica复合介质,并测试了复合介质的准稳态直流电导和空间电荷分布.当LDPE内填充不同浓度的纳米silica后,复合介质内部的平均体空间电荷密度均得到有效抑制,且其平均衰减速度随填充浓度的升高而下降,但复合介质的准稳态直流电导在填充浓度低于0.5%时比纯LDPE时要大,当填充浓度高于0.5%时,准稳态直流电导随着填充浓度的升高而快速下降.结果表明试样内部的空间电荷分布存在3种趋势:当纳米silica填充浓度为0%~0.1%时,试样内表面侧的异极性空间电荷量随填充浓度升高而下降;当填充浓度为0.5%~2%时,试样内表面侧积累同极性电荷,并随填充浓度升高而增大;当填充浓度高于2%时,同极性空间电荷量下降.最低空间电荷密度和准稳态直流高场电导对应的纳米填充浓度分别为0.5%和5%,表明在应用纳米颗粒对聚合物的绝缘性能改良时,为获得最佳的介电性能,应根据实际需求来选择适当的填充浓度.
為研究納米顆粒填充濃度對複閤介質內部空間電荷特性的影響,以低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)為基料,納米二氧化硅(Silica)為填充顆粒,製備瞭濃度在0%~5%範圍的納米LDPE/Silica複閤介質,併測試瞭複閤介質的準穩態直流電導和空間電荷分佈.噹LDPE內填充不同濃度的納米silica後,複閤介質內部的平均體空間電荷密度均得到有效抑製,且其平均衰減速度隨填充濃度的升高而下降,但複閤介質的準穩態直流電導在填充濃度低于0.5%時比純LDPE時要大,噹填充濃度高于0.5%時,準穩態直流電導隨著填充濃度的升高而快速下降.結果錶明試樣內部的空間電荷分佈存在3種趨勢:噹納米silica填充濃度為0%~0.1%時,試樣內錶麵側的異極性空間電荷量隨填充濃度升高而下降;噹填充濃度為0.5%~2%時,試樣內錶麵側積纍同極性電荷,併隨填充濃度升高而增大;噹填充濃度高于2%時,同極性空間電荷量下降.最低空間電荷密度和準穩態直流高場電導對應的納米填充濃度分彆為0.5%和5%,錶明在應用納米顆粒對聚閤物的絕緣性能改良時,為穫得最佳的介電性能,應根據實際需求來選擇適噹的填充濃度.
위연구납미과립전충농도대복합개질내부공간전하특성적영향,이저밀도취을희(low-density polyethylene,LDPE)위기료,납미이양화규(Silica)위전충과립,제비료농도재0%~5%범위적납미LDPE/Silica복합개질,병측시료복합개질적준은태직류전도화공간전하분포.당LDPE내전충불동농도적납미silica후,복합개질내부적평균체공간전하밀도균득도유효억제,차기평균쇠감속도수전충농도적승고이하강,단복합개질적준은태직류전도재전충농도저우0.5%시비순LDPE시요대,당전충농도고우0.5%시,준은태직류전도수착전충농도적승고이쾌속하강.결과표명시양내부적공간전하분포존재3충추세:당납미silica전충농도위0%~0.1%시,시양내표면측적이겁성공간전하량수전충농도승고이하강;당전충농도위0.5%~2%시,시양내표면측적루동겁성전하,병수전충농도승고이증대;당전충농도고우2%시,동겁성공간전하량하강.최저공간전하밀도화준은태직류고장전도대응적납미전충농도분별위0.5%화5%,표명재응용납미과립대취합물적절연성능개량시,위획득최가적개전성능,응근거실제수구래선택괄당적전충농도.