高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2014年
10期
3268-3275
,共8页
吴振升%叶青%周远翔%张灵%张云霄%吴浩哲
吳振升%葉青%週遠翔%張靈%張雲霄%吳浩哲
오진승%협청%주원상%장령%장운소%오호철
纳米电介质%交联聚乙烯%纳米二氧化硅%纳米颗粒表面修饰%电导电流%空间电荷
納米電介質%交聯聚乙烯%納米二氧化硅%納米顆粒錶麵脩飾%電導電流%空間電荷
납미전개질%교련취을희%납미이양화규%납미과립표면수식%전도전류%공간전하
nanodielectrics%cross-linked polyethylene%silica nanoparticle%nanoparticle surface modification%conduction current%space charge
为研究纳米颗粒表面修饰对纳米二氧化硅/交联聚乙烯(SiO2/XLPE)电导电流和空间电荷特性的影响,分别将未经表面修饰和经钛酸酯偶联剂TC9修饰的纳米SiO2颗粒添加到XLPE基体中进行了实验.显微观测和成分分析表明,TC9的非极性有机官能团取代了纳米SiO2颗粒表面的羟基,降低了羟基间的相互成键作用,从而改善了纳米SiO2与XLPE基体之间的相容性,纳米SiO2颗粒在XLPE基体中的粒径范围从几十到100 nm;同时,TC9表面修饰提高了纳米SiO2/XLPE复合介质的介电常数和介质损耗,降低了电导电流,抑制了空间电荷的注入;而未经表面修饰的纳米SiO2/XLPE复合介质的电导电流和空间电荷特性相较于XLPE并未得到改善.分析认为,由于经TC9表面修饰的纳米SiO2分散性的改善,增大了纳米颗粒与XLPE基体之间的界面区域,因而在纳米复合介质内产生了更多的深陷阱;电极与介质界面附近的大量深陷阱捕获注入的电荷,形成固定的空间电荷层,降低了其与电极间的局部电场,从而提高了注入势垒,抑制了空间电荷的进一步注入.
為研究納米顆粒錶麵脩飾對納米二氧化硅/交聯聚乙烯(SiO2/XLPE)電導電流和空間電荷特性的影響,分彆將未經錶麵脩飾和經鈦痠酯偶聯劑TC9脩飾的納米SiO2顆粒添加到XLPE基體中進行瞭實驗.顯微觀測和成分分析錶明,TC9的非極性有機官能糰取代瞭納米SiO2顆粒錶麵的羥基,降低瞭羥基間的相互成鍵作用,從而改善瞭納米SiO2與XLPE基體之間的相容性,納米SiO2顆粒在XLPE基體中的粒徑範圍從幾十到100 nm;同時,TC9錶麵脩飾提高瞭納米SiO2/XLPE複閤介質的介電常數和介質損耗,降低瞭電導電流,抑製瞭空間電荷的註入;而未經錶麵脩飾的納米SiO2/XLPE複閤介質的電導電流和空間電荷特性相較于XLPE併未得到改善.分析認為,由于經TC9錶麵脩飾的納米SiO2分散性的改善,增大瞭納米顆粒與XLPE基體之間的界麵區域,因而在納米複閤介質內產生瞭更多的深陷阱;電極與介質界麵附近的大量深陷阱捕穫註入的電荷,形成固定的空間電荷層,降低瞭其與電極間的跼部電場,從而提高瞭註入勢壘,抑製瞭空間電荷的進一步註入.
위연구납미과립표면수식대납미이양화규/교련취을희(SiO2/XLPE)전도전류화공간전하특성적영향,분별장미경표면수식화경태산지우련제TC9수식적납미SiO2과립첨가도XLPE기체중진행료실험.현미관측화성분분석표명,TC9적비겁성유궤관능단취대료납미SiO2과립표면적간기,강저료간기간적상호성건작용,종이개선료납미SiO2여XLPE기체지간적상용성,납미SiO2과립재XLPE기체중적립경범위종궤십도100 nm;동시,TC9표면수식제고료납미SiO2/XLPE복합개질적개전상수화개질손모,강저료전도전류,억제료공간전하적주입;이미경표면수식적납미SiO2/XLPE복합개질적전도전류화공간전하특성상교우XLPE병미득도개선.분석인위,유우경TC9표면수식적납미SiO2분산성적개선,증대료납미과립여XLPE기체지간적계면구역,인이재납미복합개질내산생료경다적심함정;전겁여개질계면부근적대량심함정포획주입적전하,형성고정적공간전하층,강저료기여전겁간적국부전장,종이제고료주입세루,억제료공간전하적진일보주입.
