检索结果-内蒙古大学图书馆

纳米SiO_(2)分散性对SiO_(2)/LDPE纳米复合材料直流介电性能的影响

复合材料学报 2023年第3期40卷 1417-1429页

作者：郑昌佶王博杨佳明赵洪哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080

SiO_(2)/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的介电性能与纳米SiO_(2)在LDPE基体中的分散性密切相关。为研究室温下拉伸处理对纳米SiO_(2)颗粒在LDPE基体中分散性的作用机制,本文选取7 nm粒径的疏水型纳米SiO_(2)与LDPE熔融共混制备SiO_(2)/LDP... 详细信息

SiO_(2)/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的介电性能与纳米SiO_(2)在LDPE基体中的分散性密切相关。为研究室温下拉伸处理对纳米SiO_(2)颗粒在LDPE基体中分散性的作用机制,本文选取7 nm粒径的疏水型纳米SiO_(2)与LDPE熔融共混制备SiO_(2)/LDPE纳米复合材料。将制备好的纳米复合材料经过三次拉伸处理,利用SEM、DSC表征纳米粒子的分散性及复合材料的结晶度,利用热刺激电流法(TSC)测试分析复合材料的陷阱能级和陷阱密度。通过对纳米复合材料的空间电荷,电导电流,直流击穿强度进行实验测试,研究了拉伸对纳米粒子分散性的影响及其所导致的直流介电性能的改变。结果表明室温下拉伸有助于纳米粒子的分散,使纳米SiO_(2)粒子的团聚尺寸从200 nm左右缩减到100 nm左右;但拉伸会破坏LDPE的结晶结构,劣化其性能;通过掺杂纳米SiO_(2)引入深陷阱能级可以改善LDPE的直流介电性能。经过拉伸的SiO_(2)/LDPE的空间电荷积累得到抑制,电导电流的机制发生改变。通过对电导电流的数据进行拟合处理,发现拉伸后的SiO_(2)/LDPE的电导以离子跳跃电导为主,其跳跃距离减少到1.98 nm左右。SiO_(2)/LDPE相比LDPE直流击穿强度提高约43%,室温拉伸处理后SiO_(2)/LDPE击穿强度降低的主要原因是拉伸过程导致的LDPE基体结构缺陷。

关键词： SiO_(2)/LDPE 室温拉伸分散性空间电荷电导击穿强度

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纳米PTFE对低密度聚乙烯空间电荷特性与直流介电性能的影响

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复合材料学报 2024年第5期41卷 2404-2416页

作者：韩冰郑昌佶杨佳明赵洪哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080

为研究驻极体材料纳米聚四氟乙烯(PTFE)对低密度聚乙烯(LDPE)空间电荷特性及直流介电性能的影响,选用纳米PTFE粉末与LDPE共混,制备得到不同填料质量分数(0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%)的纳米PTFE/LDPE复合材料。SEM图像表明,粒径为20 nm左右... 详细信息

为研究驻极体材料纳米聚四氟乙烯(PTFE)对低密度聚乙烯(LDPE)空间电荷特性及直流介电性能的影响,选用纳米PTFE粉末与LDPE共混,制备得到不同填料质量分数(0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%)的纳米PTFE/LDPE复合材料。SEM图像表明,粒径为20 nm左右的PTFE粒子在LDPE基体中分散性良好,结晶尺寸减小。FTIR表明,掺杂纳米PTFE粒子不会改变LDPE原有的化学结构。DSC结果表明,纳米PTFE粒子作为异相成核剂促进了材料的异相成核,提高了复合材料的结晶度。利用电声脉冲法(PEA)测试了室温下纳米复合材料的空间电荷分布,并测试了纳米复合材料的电导电流特性及直流击穿特性,结果表明,较低掺杂含量的纳米复合材料能明显抑制材料内部的空间电荷积聚,并且提高了复合材料空间电荷注入的阈值场强和材料的耐电强度。热刺激电流(TSC)结果表明掺杂含量较少时,纳米复合材料的陷阱能级最深,并随着掺杂含量的增加,纳米复合材料的陷阱能级逐渐变浅,浅陷阱密度逐渐增大。最后利用Materials Studio软件仿真分析F原子对LDPE陷阱能级的影响,表明F原子较强的电负性是影响纳米PTFE/LDPE复合材料陷阱能级的重要因素。

关键词： PTFE 纳米复合材料 LDPE 空间电荷电导电流直流击穿

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SEBS/PP复合材料抗水树枝性能研究

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电工技术学报 2019年第24期34卷 5252-5261页

作者：高铭泽赵洪吕洪雷陈俊岐郑昌佶工程电介质及其应用技术教育部重点实验室(哈尔滨理工大学) 哈尔滨150080

该文采用水刀电极法对苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/聚丙烯(PP)复合材料和低密度聚乙烯(LDPE)进行加速水树枝老化实验,并通过结晶特性和力学特性实验对两者在抗水树特性上的差异进行分析。通过偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电... 详细信息

该文采用水刀电极法对苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/聚丙烯(PP)复合材料和低密度聚乙烯(LDPE)进行加速水树枝老化实验,并通过结晶特性和力学特性实验对两者在抗水树特性上的差异进行分析。通过偏光显微镜(PLM)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电子显微镜(SEM)分别对材料的水树枝形貌和球晶结构、熔融-结晶特性以及片晶结构进行观察与分析,并选用动态热机械分析仪(DMA)和电子拉力机分别研究材料的动态松弛特性和应力-应变特性。水刀电极法结果显示,高结晶度的PP与非结晶的弹性体SEBS没有发生水树枝老化,而SEBS/PP复合材料虽然出现水树枝结构,但其尺寸仍明显低于LDPE。结晶特性与力学特性实验结果显示,与LDPE相比,PP具有较高的结晶度与结晶尺寸,并且具有较高的机械强度和较低的动态松弛损耗因数;SEBS在复合体系中以"岛"相存在,PP片晶变细变短,并且其球晶边界也变得模糊,体现出更强的非晶特性,导致PP片晶之间在外力作用下的抗滑移能力降低。分析认为,SEBS/PP较高的结晶度和由力学性能体现出的片晶之间较强的抗滑移能力是其抑制水树枝生长能力优于LDPE的主要原因。

关键词： SEBS/PP复合材料水刀电极法结晶特性动态热机械分析应力应变特性

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交联聚乙烯/蒙脱土纳米复合物空间电荷特性研究

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高分子学报 2013年第1期23卷 126-133页

作者：高俊国张豪李丽丽张静郭宁张晓虹工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨理工大学哈尔滨150080

以十八烷基氯化铵处理的有机化蒙脱土(O-MMT)为无机纳米相,以低密度聚乙烯(LDPE)作为基体聚合物,以马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA)为相容剂,以双叔丁基过氧化二异丙基苯BIPB为交联剂,通过熔融插层复合后再进行化学交联的"两步法",... 详细信息

以十八烷基氯化铵处理的有机化蒙脱土(O-MMT)为无机纳米相,以低密度聚乙烯(LDPE)作为基体聚合物,以马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA)为相容剂,以双叔丁基过氧化二异丙基苯BIPB为交联剂,通过熔融插层复合后再进行化学交联的"两步法",制备了交联聚乙烯/有机化蒙脱土(XLPE/O-MMT)纳米复合物.利用电声脉冲法(PEA)试验研究了不同蒙脱土含量的XLPE/O-MMT纳米复合物的空间电荷特性.实验结果表明,与纯XLPE相比,含一定比例O-MMT的XLPE/O-MMT纳米复合物具有不同程度抑制空间电荷的能力.当O-MMT含量为0.5%～1%时,其纳米复合物的空间电荷量最小;在O-MMT含量为3%～7%的范围内,随O-MMT含量的增加,XLPE/O-MMT纳米复合物中空间电荷量逐渐增大,但仍低于纯XLPE中的空间电荷量.通过热激电流(TSC)实验证实,与XLPE相比,XLPE/O-MMT纳米复合物的TSC峰均不同程度地向高温方向偏移,说明纳米复合材料的陷阱深度增加.当O-MMT含量为1 wt%时,TSC曲线所包围的面积最小,相应地,其陷阱密度最小;而随着O-MMT含量的增加,XLPE/O-MMT纳米复合物的TSC曲线所包围面积逐渐增大,说明其陷阱密度有所增加.绝缘电导率的试验结果进一步支持了上述观点.

关键词：交联聚乙烯有机化蒙脱土纳米复合物空间电荷热激电流绝缘电导率

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蒙脱土-SiO_2/低密度聚乙烯复合材料结晶行为及电树枝化特性

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复合材料学报 2018年第11期35卷 3034-3043页

作者：张晓虹石泽祥李琳黄磊姜洪涛高俊国哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育重点实验室哈尔滨150080

为了进一步改善低密度聚乙烯(LDPE)的耐电树枝化性能,以有机化蒙脱土(MMT)和表面改性的SiO_2为纳米填料,采用熔融共混法制备了MMT-SiO_2/LDPE多元复合材料。利用FTIR表征了纳米填料与LDPE基体间分子链相互作用。研究了纳米MMT和SiO_2对L... 详细信息

为了进一步改善低密度聚乙烯(LDPE)的耐电树枝化性能,以有机化蒙脱土(MMT)和表面改性的SiO_2为纳米填料,采用熔融共混法制备了MMT-SiO_2/LDPE多元复合材料。利用FTIR表征了纳米填料与LDPE基体间分子链相互作用。研究了纳米MMT和SiO_2对LDPE结晶行为、结晶形态及耐电树枝化性能的影响。结果表明:纳米MMT和SiO_2均通过改性剂长链与LDPE基体分子链以物理纠缠的形式混合在LDPE中。纳米SiO_2异相成核形成小的晶体结构,与分散在无定形区的纳米MMT均对电树枝的发展具有阻挡作用,二者相互协同使MMT-SiO_2/LDPE多元复合物材料中电树枝的发展路径更加曲折,因此MMT-SiO_2/LDPE多元复合物材料耐电树枝性能优于MMT/LDPE和SiO_2/LDPE复合材料。

关键词：低密度聚乙烯纳米蒙脱土纳米SiO2 结晶行为耐电树枝化性能

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铁心电抗器气隙边缘效应计算及影响因素

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电机与控制学报 2018年第4期22卷 81-88页

作者：官瑞杨魏新劳王永红陈庆国哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

提出一种用于计算气隙等效导磁面积的方法:用有限元法计算自感,将漏感从仿真所得自感中扣除,再结合主电感理论公式反推出气隙等效导磁面积扩大系数。分析了电感参数及ANSYS计算原理;结合对比文献论证了本方法的优越性;实验和仿真验证了... 详细信息

提出一种用于计算气隙等效导磁面积的方法:用有限元法计算自感,将漏感从仿真所得自感中扣除,再结合主电感理论公式反推出气隙等效导磁面积扩大系数。分析了电感参数及ANSYS计算原理;结合对比文献论证了本方法的优越性;实验和仿真验证了该方法的正确性;定性分析气隙边缘效应的影响因素。研究结果表明:主要影响因素依次为气隙长度、铁心截面积、铁心相对磁导率,且气隙长度起主导作用;气隙等效导磁面积扩大系数与气隙长度呈正比,与铁心截面积和相对磁导率呈反比。本方法有效避免了漏电感的影响,所得结论可为铁心电抗器的设计提供参考依据。

关键词：铁心电抗器边缘效应气隙等效导磁面积电感

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基于第一性原理研究聚对苯二甲酸乙二酯的电子结构和光学性质

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光学学报 2010年第11期30卷 3239-3243页

作者：林家齐倪海芳王晨雷清泉哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

基于密度泛函理论的第一性原理方法来研究聚对苯二甲酸乙二酯(PET)分子的电子结构和光学特性,结果表明:PET分子的轨道贡献主要是由O原子的2p轨道和C原子的2p轨道组成,而由能带结构计算得到的能隙比实验值要偏小;对于最高占据轨道,电荷... 详细信息

基于密度泛函理论的第一性原理方法来研究聚对苯二甲酸乙二酯(PET)分子的电子结构和光学特性,结果表明:PET分子的轨道贡献主要是由O原子的2p轨道和C原子的2p轨道组成,而由能带结构计算得到的能隙比实验值要偏小;对于最高占据轨道,电荷密度主要分布在苯环两侧;而对于最低未占据轨道,最高的电荷密度主要分布在苯环上。由吸收光谱的吸收边得出的能隙与计算能带结构得到的结果一致,并解释了介电函数峰的形成和其它光谱特性的联系。

关键词：材料聚对苯二甲酸乙二酯第一性原理电子结构光学性质

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碳管长径比对MWNTs/PI复合薄膜介电性能的影响

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功能材料 2014年第22期45卷 22017-22020页

作者：张明艳张宪芳刘畅吴琼崔宇哈尔滨理工大学材料学院哈尔滨150040 哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080

采用混酸氧化法处理多壁碳纳米管(MWNTs),在不同处理时间下得到不同长径比的碳纳米管,并通过扫描电镜(SEM)对碳纳米管的形貌进行观察。以不同长径比的碳纳米管掺杂改性MWNTs/PI复合薄膜。运用体积排斥理论和渗滤理论预测分析了碳纳米管... 详细信息

采用混酸氧化法处理多壁碳纳米管(MWNTs),在不同处理时间下得到不同长径比的碳纳米管,并通过扫描电镜(SEM)对碳纳米管的形貌进行观察。以不同长径比的碳纳米管掺杂改性MWNTs/PI复合薄膜。运用体积排斥理论和渗滤理论预测分析了碳纳米管长径比对MWNTs/PI复合薄膜渗流阈值和介电常数的影响,并实测了MWNTs/PI复合薄膜的渗流阈值和介电常数,分析了理论预测与实测结果差异的原因。

关键词：碳纳米管 PI复合薄膜长径比介电性能

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基于光纤法布里-珀罗干涉仪的高压静电传感器

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光学学报 2014年第11期34卷 64-69页

作者：张开玉赵洪杨玉强张伟超哈尔滨理工大学工程电介质及应用技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

静电电压表对测量交直流高压有着非常重要的作用。为了实现高电压静电电压表的精确测量，提出并制备了一种采用法布里-珀罗（FP）腔干涉原理的静电电压传感器。所设计的传感器电极与高压电极构成一组静电电压测量电极，此传感器的FP腔... 详细信息

静电电压表对测量交直流高压有着非常重要的作用。为了实现高电压静电电压表的精确测量，提出并制备了一种采用法布里-珀罗（FP）腔干涉原理的静电电压传感器。所设计的传感器电极与高压电极构成一组静电电压测量电极，此传感器的FP腔由光纤准直器和外侧镀铝的聚酯膜构成，当在高压电极施加载荷时，聚酯膜与高压电极之间产生均匀电场，在电场力作用下聚酯膜产生形变，从而改变FP腔的腔长，造成FP传感器的输出光谱偏移，采用相位解调法获得高压电极上施加的载荷，实现电压的静电测量。实验结果表明：可实现5-16kV直流高压和交流高压有效值的测量，5-10kV范围测量精度为1．21％，10-16kV的测量精度为0．61％。此传感器满足高电压的测量要求。

关键词：光纤光学静电传感器法布里-珀罗干涉仪聚酯膜

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5kHz交流电压下电极覆盖窄空气隙放电非线性动力学行为

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电机与控制学报 2015年第4期19卷 65-71,80页

作者：赵大伟丁宁郑殿春杨仁旭陈春天王佳哈尔滨理工大学工程电介质及应用技术教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

为了研究电极覆盖下窄空气隙放电非线性动力学特性,以空气介质作为研究对象,建立一维自洽流体力学的气体放电模型,其中包括电子和离子的连续性方程和动量方程,且耦合了泊松方程,研究了窄间隙空气放电过程及其动力学特性。通过求解气隙... 详细信息

为了研究电极覆盖下窄空气隙放电非线性动力学特性,以空气介质作为研究对象,建立一维自洽流体力学的气体放电模型,其中包括电子和离子的连续性方程和动量方程,且耦合了泊松方程,研究了窄间隙空气放电过程及其动力学特性。通过求解气隙放电的非线性方程组,获得了频率5k Hz正弦电压下电极覆盖窄空气隙放电非线性动力学行为的时空演化过程,并以二维和三维相图展现了内部放电参量的关系,同时给出了空气间隙电场、电子密度和离子密度的时空分布规律。分析结果表明,当空气隙中电场超过其击穿阈值时,形成放电电流脉冲;随着外加电压幅值的增加,放电电流的幅值和放电电流脉冲数目也明显增加;窄空气隙放电表现出明显的非线性动力学行为特征,介质表面积聚的异性电荷产生反向电场是形成多脉冲放电流脉并触发混沌现象的根本原因所在。

关键词：电极覆盖流体模型窄空气隙放电非线性混沌

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