聚乙烯-蒙脫土納米復合物樹枝化性能與機理研究.pdf

1、聚乙烯(PE)是一種在電氣絕緣領域應用極為廣泛的塑料，具有良好的電絕緣性能，但長期在高電場作用下容易產(chǎn)生電樹枝導致絕緣老化。納米復合材料由于納米粒子獨特的量子尺寸效應、小尺寸效應、表面效應而具有特殊的性能。目前聚合物/層狀硅酸鹽(PLS)納米復合材料由于眾多優(yōu)點而成為研究的熱點，具有2:1型片層結構的蒙脫土是最常用的層狀硅酸鹽之一。對PE進行納米改性有很好的科學研究價值及工程意義。 本文采用熔融插層法制備了聚乙烯/蒙脫土(PE/

2、MMT)納米復合材料。通過掃描電鏡(SEM)對PE/MMT納米復合材料進行了顯微結構表征，結果表明，所制備的復合材料為納米復合材料。文中利用數(shù)字攝像系統(tǒng)和局部放電檢測系統(tǒng)聯(lián)合測量裝置對比研究了PE和PE/MMT納米復合材料的樹枝化性能及其電樹枝生長過程中局部放電信號的變化情況。試驗結果表明，與PE相比，熔融插層法制得的PE/MMT納米復合材料引發(fā)的電樹枝分散性較小；電樹枝形狀主要為稠密枝狀或叢枝狀；無論在交流還是預直流引發(fā)下，電壓施加1

3、20min時的樹枝長度均比同條件下PE試樣的樹枝長度短；電樹生長過程中PE/MMT試樣引發(fā)電樹的分形維數(shù)比同條件PE試樣大，局部放電量小，放電稀疏。這些結果均表明了PE/MMT納米復合材料有效的抑制了電樹的生長。另外，從極性的角度說，正極性預直流可以抑制電樹的生長，負極性預直流則促進電樹的生長。為了進一步研究PE/MMT納米復合材料的耐樹枝化機理，對PE和PE/MMT、納米復合材料進行了熱激電流(TSC)譜測量。其TSC譜圖顯示：PE/