納米SiO2、MgO、ZnO復合硅橡膠介電性研究.pdf

1、硅橡膠因憑借其良好電氣性能，成為制造復合絕緣子的主要材料，然而在外加電場的長期作用下，其電氣性能逐漸下降，影響了電力系統(tǒng)的安全運行。為了提高硅橡膠的電氣性能，許多學者開始關注納米添加劑對硅橡膠的電氣性能的影響，眾多實驗表明，將無機納米粒子添加到硅橡膠中能夠改善硅橡膠的電氣性能。
　　本文以室溫硫化硅橡膠為基體，以納米 SiO2、納米ZnO、納米MgO分別作為無機填料，選用硅烷偶聯(lián)劑(KH560)作為三種納米粒子的表面改性劑，采用超

2、聲波法和機械法分別制備出質(zhì)量分數(shù)為2％、4％、6％、7％的納米SiO2/硅橡膠、納米MgO/硅橡膠和納米ZnO/硅橡膠，通過掃描電鏡觀察納米粒子的分散情況。并對不同種類及不同含量的納米填充硅橡膠進行擊穿測試、電導率測試、介電譜測試和空間電荷測試(Pulsed Electro-Acoustic method， PEA)。
　　通過對不同種類及不同含量的納米硅橡膠復合物進行交流擊穿實驗發(fā)現(xiàn)，采用超聲波法制備的試樣擊穿場強更高于機械法制

3、備的試樣。研究粒徑15nm和30nm的SiO2摻雜硅橡膠的擊穿性能的影響，發(fā)現(xiàn)粒徑30nm的SiO2改善硅橡膠的擊穿性能的效果較差。引用復合材料中填料的空間分布的計算模型，計算了納米硅橡膠復合物體系中的納米粒子的界面體積分數(shù)，結合逾滲理論分析復合材料的擊穿場強隨納米粒子含量變化的原因，發(fā)現(xiàn)在逾滲閾值附近處擊穿場強會發(fā)生突降的原因。
　　通過介電譜實驗發(fā)現(xiàn)，無機納米粒子的摻雜能夠提高復合材料的相對介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切。并且在逾滲