無(wú)機(jī)納米復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂耐電暈性研究.pdf

1、環(huán)氧樹(shù)脂是當(dāng)前輸變電澆注絕緣設(shè)備的主要品種，在高壓開(kāi)關(guān)、真空澆注干式變壓器、電力互感器、斷路器及組合電器、復(fù)合絕緣子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于這些工作在高壓甚至特高壓環(huán)境下的絕緣設(shè)備來(lái)說(shuō)，電暈的產(chǎn)生不可避免，電暈會(huì)引發(fā)絕緣老化，降低材料的使用壽命。
　　為滿(mǎn)足高壓電氣設(shè)備對(duì)材料性能越來(lái)越高的要求，研究人員發(fā)現(xiàn)將具有小尺寸效應(yīng)、表面能極高的無(wú)機(jī)納米顆粒填充到環(huán)氧樹(shù)脂等有機(jī)材料中，可以制備出介電性能更為優(yōu)異的復(fù)合材料。本文在環(huán)氧樹(shù)脂基

2、體中填充 SiO2、Al2O3、MgO、ZnO、TiO2五種納米顆粒，制備了納米分散性良好的無(wú)機(jī)納米復(fù)合環(huán)氧樹(shù)脂材料并進(jìn)行了介電譜實(shí)驗(yàn)、高場(chǎng)電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)和電暈老化實(shí)驗(yàn)。
　　介電譜實(shí)驗(yàn)可以用來(lái)分析材料內(nèi)部的界面作用。結(jié)果表明，納米復(fù)合物的介電常數(shù)要低于純環(huán)氧樹(shù)脂介電常數(shù)，說(shuō)明納米填充會(huì)限制材料內(nèi)部的極化過(guò)程。隨納米填充物含量從3wt％增加到5wt％，試樣的介電常數(shù)均有不同程度增加，表明試樣介電常數(shù)受填料濃度的影響。五種納米粒子中，Si

3、O2填充試樣的介電常數(shù)均為同含量下的最小值。
　　高場(chǎng)電導(dǎo)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明高場(chǎng)強(qiáng)下材料電導(dǎo)行為接近空間電荷限制電流機(jī)制，且納米復(fù)合物電導(dǎo)電流均低于純環(huán)氧樹(shù)脂，說(shuō)明納米填充限制了內(nèi)部載流子輸運(yùn)過(guò)程。五種納米復(fù)合物中，SiO2填充試樣的電導(dǎo)電流均低于同含量下其他試樣的電導(dǎo)電流，且電老化閾值較高，表現(xiàn)出了更優(yōu)異性能。
　　進(jìn)行了電暈老化實(shí)驗(yàn)，通過(guò)表面光潔度儀測(cè)量不同納米復(fù)合材料電暈老化腐蝕后表面的最大腐蝕深度，結(jié)果表明：3wt％和5w