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1、近年來(lái)在電力電纜等高壓電氣絕緣設(shè)備中,聚乙烯(PE)是應(yīng)用最廣泛的聚合物材料之一,但高壓絕緣用聚乙烯由于自身的結(jié)構(gòu)缺陷以及在加工、成型過程中外來(lái)雜質(zhì)因素的影響,在高電場(chǎng)、強(qiáng)紫外輻照的長(zhǎng)期作用下,通過降解、氧化、交聯(lián)等作用使電介質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生變化,繼而引發(fā)電樹枝,加速材料老化,聚合物電介質(zhì)的空間電荷問題不容忽視。所以對(duì)聚乙烯進(jìn)行摻雜改性,改善其老化性能顯得尤為重要。
本文采用紫外吸收光譜技術(shù)和光激電流(PSD)技術(shù)測(cè)試聚
2、合物電介質(zhì)材料中陷阱能譜的分布。實(shí)驗(yàn)證明,紫外吸收光譜和PSD是研究聚合物中陷阱分布及空間電荷動(dòng)力學(xué)的有效工具,兩種作為非破壞性的方法,是測(cè)量較深的電荷陷阱的有效技術(shù)。本論文完成以下工作:
搭建一個(gè)常溫下測(cè)量紫外吸收光譜的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。采用紫外-可見分光光度計(jì)測(cè)量純聚乙烯和摻雜5%MgO的聚乙烯在不同老化時(shí)間的紫外吸收能譜。實(shí)驗(yàn)得出,純聚乙烯隨著老化時(shí)間增加,材料內(nèi)部淺陷阱逐漸減少,深陷阱逐漸增多,而納米摻雜聚乙烯隨老化時(shí)間增加,
3、淺陷阱逐漸增加,深陷阱逐漸減少。
對(duì)現(xiàn)有的PSD測(cè)量裝置進(jìn)行改進(jìn)。采用PSD測(cè)試裝置測(cè)量純聚乙烯和摻雜5%MgO的聚乙烯在不同老化時(shí)間的PSD能譜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,純PE隨著老化時(shí)間增加,材料內(nèi)部淺陷阱逐漸減少,深陷阱逐漸增多,而納米摻雜PE隨老化時(shí)間增加,淺陷阱逐漸增多,深陷阱逐漸減少。
研究表明,在老化過程中,純聚乙烯會(huì)產(chǎn)生羰基和羥基等氧化產(chǎn)物進(jìn)而能夠引入深陷阱。而摻入雜質(zhì)MgO后,這些自由基與生色基團(tuán)形成了共軛,
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