检索结果-内蒙古大学图书馆

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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LDPE试样表面形貌及结晶特性对击穿场强的影响

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高电压技术 2018年第3期44卷 680-687页

作者：赵洪关兵郑昌佶杨佳明孙志韩宝忠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

提高聚合物绝缘材料的耐电强度受长期关注,为此主要探究表面形貌及结晶结构对低密度聚乙烯（LDPE）击穿场强的影响。以聚酯薄膜（PET）和云母（mica）薄片作为压制模具制备LDPE片状试样。原子力显微镜（AFM）测试表明,用具有原子级别平... 详细信息

提高聚合物绝缘材料的耐电强度受长期关注,为此主要探究表面形貌及结晶结构对低密度聚乙烯（LDPE）击穿场强的影响。以聚酯薄膜（PET）和云母（mica）薄片作为压制模具制备LDPE片状试样。原子力显微镜（AFM）测试表明,用具有原子级别平整度的云母压片可以完善LDPE试样的表面形貌,形成规整且尺寸较大的球晶;差示扫描量热法（DSC）测试LDPE试样熔融曲线,结果表明mica制备的试样结晶度比PET压制的高出约24%,且慢速冷却的试样熔融温度较快速冷却的高约3℃。动态力学分析（DMA）测试结果表明,mica使聚乙烯结晶完善,分子刚性增强使松弛损耗峰峰值有所下降,力学松弛峰向高温移动到80℃左右,这也促使耐电强度在高温区显著改变;击穿试验结果表明,mica压制的试样交直流耐电强度皆高于PET制备的试样,在90℃时,mica压制试样慢速冷却的试样交流击穿场强提高了17%;mica表面完善的解理使试样表面粗糙度较PET的有所降低,COMSOL电场仿真表明,其局部电场集中趋于缓解。

关键词：低密度聚乙烯表面形态球晶阻尼损耗因子击穿场强

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纳米SiO2对交联聚乙烯交/直流击穿强度和耐电树枝性能影响

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复合材料学报 2019年第9期36卷 2031-2041页

作者：艾叶李春阳赵洪杨佳明张城城韩宝忠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

为系统地研究纳米SiO2对交联聚乙烯(XLPE)交/直流击穿强度和交/直流耐电树枝特性的影响,使用平行双螺杆分别制备了含0.5wt%和1wt%纳米SiO2的纳米SiO2/XLPE复合材料,以商用直流电缆料和普通XLPE作为参照,测试了掺杂纳米SiO2对XLPE交流电... 详细信息

为系统地研究纳米SiO2对交联聚乙烯(XLPE)交/直流击穿强度和交/直流耐电树枝特性的影响,使用平行双螺杆分别制备了含0.5wt%和1wt%纳米SiO2的纳米SiO2/XLPE复合材料,以商用直流电缆料和普通XLPE作为参照,测试了掺杂纳米SiO2对XLPE交流电树枝和直流接地电树枝的引发和生长特性及交/直流击穿强度的影响。实验结果表明,商用直流电缆料的直流击穿强度与普通XLPE相近,但其直流接地电树枝的引发更困难,树枝生长也更缓慢;随着纳米SiO2添加量增大,纳米SiO2/XLPE复合材料交/直流击穿强度的作用增强,对交/直流电树枝引发的抑制作用也增强,1wt%纳米SiO2/XLPE复合材料具有显著抑制直流接地电树枝生长的效果,其直流接地电树枝引发和生长特性均优于商用电缆料;1wt%纳米SiO2/XLPE复合材料的交流击穿强度和交流电树枝起始电压均高于普通XLPE,但其对交流电树枝的生长抑制作用仅局限在电树枝生长初期,电树枝生长达到一定阶段后,1wt%纳米SiO2/XLPE复合材料中的电树枝生长速度超过普通XLPE。

关键词：交联聚乙烯直流接地电树枝交流电树枝击穿强度纳米SiO2

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纳米MgO/LDPE及SiO_2/LDPE复合介质潮气吸附机制及其对直流电导特性的影响

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复合材料学报 2018年第7期35卷 1832-1840页

作者：杨佳明赵洪郑昌佶郭晓飞王暄韩宝忠吕洪雷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

为了研究纳米复合介质的吸潮特性及其对介电性能的影响,应用Materials Studio仿真分析MgO及SiO_2纳米粉末对水分子的吸附能,探讨了相关的吸潮机制及纳米MgO和纳米SiO_2粉末的吸潮特性,对吸潮前后MgO/低密度聚乙烯(LDPE)和SiO_2/LDPE复... 详细信息

为了研究纳米复合介质的吸潮特性及其对介电性能的影响,应用Materials Studio仿真分析MgO及SiO_2纳米粉末对水分子的吸附能,探讨了相关的吸潮机制及纳米MgO和纳米SiO_2粉末的吸潮特性,对吸潮前后MgO/低密度聚乙烯(LDPE)和SiO_2/LDPE复合介质介电性能的变化进行了试验研究。研究结果表明,水分子在氧化物表面的吸附点位主要是O原子,由于纳米SiO_2属无定形,水分子可渗入SiO_2纳米粒子内部与更多的O原子形成吸附作用,纳米SiO_2具有更大的吸潮量。由于纳米MgO对水分子的吸附能大于纳米SiO_2对水分子的吸附能,水分子更难被移除。纳米MgO/LDPE和纳米SiO_2/LDPE复合介质较LDPE更易吸潮,其原因是纳米粒子吸附水分子能力较强所致。吸潮对MgO/LDPE和纳米SiO_2/LDPE复合介质的介电性能有较大影响,吸潮后复合介质的电流密度值明显上升,水分子的存在可能破坏了原有界面区的紧密结构和荷电特性,削弱了复合介质对载流子迁移的抑制能力。当测试温度增加至60℃以上,受潮后复合介质吸附的水分子基本被移除,纳米MgO/LDPE和SiO_2/LDPE复合介质的电流密度值恢复到同干燥试样的电流密度值基本一致。

关键词：复合介质纳米SiO2 纳米MgO 潮气介电性能

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电压稳定剂对交联聚乙烯直流绝缘性能的影响

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中国电机工程学报 2018年第23期38卷 7071-7079页

作者：李春阳赵洪韩宝忠张辉张城城艾叶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)

电压稳定剂多用于交流电缆用交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘材料,尚未有研究系统探索电压稳定剂在直流电缆XLPE绝缘中应用的可行性。为了研究电压稳定剂对XLPE直流绝缘性能的影响,选取一种可接枝的芳香酮化合物(aromati... 详细信息

电压稳定剂多用于交流电缆用交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)绝缘材料,尚未有研究系统探索电压稳定剂在直流电缆XLPE绝缘中应用的可行性。为了研究电压稳定剂对XLPE直流绝缘性能的影响,选取一种可接枝的芳香酮化合物(aromatic ketone compound,AKVS)作为电压稳定剂。通过熔融共混和热交联方法制备含有AKVS和抗氧剂的XLPE—A试样,以仅含抗氧剂的XLPE试样为参照,测试电压稳定剂对XLPE红外吸收光谱特性,以及不同温度下的直流击穿强度、电导特性和空间电荷积累特性的影响。实验结果表明:AKVS分子在热交联过程中能通过其乙烯基上的化学反应接枝到XLPE分子上;含有AKVS的试样不同温度下的直流击穿强度均得到大幅度提高;AKVS使XLPE电导率的温度依赖性略有增大,但对直流电缆绝缘层电场分布的负面影响并不明显;含有AKVS的试样空间电荷的分布相对更均匀、积累量相对减小,电荷消散速度相对更快。该文提出一种将电压稳定剂应用于直流电缆XLPE绝缘的方法,可以作为其他改性方法的有益补充。

关键词：电压稳定剂交联聚乙烯高压直流电缆空间电荷击穿强度电导率

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SiO_(2)粒子的尺度因素对聚乙烯基复合材料的结晶行为及电学性能的影响

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复合材料学报 2022年第2期39卷 645-655页

作者：姜洪涛张晓虹高俊国郭宁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

分别选用粒径分别为1μm、30 nm和100 nm的SiO_(2)粒子作添加粒子,以低密度聚乙烯(LDPE)为基体,制备三种SiO_(2)/LDPE复合材料。对各复合材料的结晶行为进行分析,分析各材料的结晶度,同时对每种材料在频率影响下的相对介电常数εr和损... 详细信息

分别选用粒径分别为1μm、30 nm和100 nm的SiO_(2)粒子作添加粒子,以低密度聚乙烯(LDPE)为基体,制备三种SiO_(2)/LDPE复合材料。对各复合材料的结晶行为进行分析,分析各材料的结晶度,同时对每种材料在频率影响下的相对介电常数εr和损耗因子tanδ变化情况进行研究,并探究了各材料的电导电流及空间电荷特性。结果表明,添加粒子的尺寸越小,其所形成的复合材料的晶体尺寸与间距就越小。添加30 nm SiO_(2)粒子后,材料结晶度增加显著;添加100 nm SiO_(2)粒子所构成的微观结构能有效限制分子链运动,使复合材料极化建立困难;大尺寸粒子的添加会对原有结晶结构造成破坏,形成的新结晶结构能促进载流子的迁移;这三种SiO_(2)粒子中,30 nm SiO_(2)粒子的添加能有效抑制空间电荷,100 nm SiO_(2)粒子的加入,则会造成电极附近的异极性电荷积聚。

关键词：不同尺寸无机填料 SiO_(2) 结晶行为电学性能

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交联聚乙烯接枝氯乙酸烯丙酯直流介电性能

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电工技术学报 2018年第18期33卷 4372-4381页

作者：付一峰陈俊岐赵洪杨佳明韩宝忠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

为改善交联聚乙烯(XLPE)的直流介电性能,本文以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,在低密度聚乙烯(LDPE)在发生交联反应的同时将含有极性基团的氯乙酸烯丙酯(CAAE)接枝在其大分子链上,并对制备的接枝材料(XLPE-g-CAAE)在空间电荷、电导和击... 详细信息

为改善交联聚乙烯(XLPE)的直流介电性能,本文以过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,在低密度聚乙烯(LDPE)在发生交联反应的同时将含有极性基团的氯乙酸烯丙酯(CAAE)接枝在其大分子链上,并对制备的接枝材料(XLPE-g-CAAE)在空间电荷、电导和击穿等直流介电性能方面进行研究。实验结果表明,CAAE已成功接枝在XLPE大分子链上,且接枝CAAE后对材料的交联度和结晶性能影响极小;与XLPE相比,XLPE-g-CAAE抑制空间电荷形成的能力明显增强,并且具有更低的电导电流和更高的击穿场强。当CAAE的质量分数为1.5%时,试样具有最佳的直流介电性能。分析认为CAAE中的极性基团在材料中引入位置固定、均匀致密分布的深陷阱,使电子或空穴入陷形成荷电点阵及库仑力场,可以抑制电荷的注入和载流子迁移。本文的研究对于直流电力电缆绝缘材料的研发具有一定的参考价值。

关键词：交联聚乙烯氯乙酸烯丙酯接枝空间电荷

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磁路转移型可调电抗器原理与分析

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电机与控制学报 2018年第12期22卷 37-43页

作者：官瑞杨魏新劳陈庆国王永红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

提出一种以磁路转移为技术手段的电感调节原理,利用直流磁通迫使交流磁通改变流通路径,达到磁路转移的目的,进而改变交流等效磁阻实现电感值连续无级可调。结合磁路基本理论详细分析调节过程,给出3种情况下电感计算模型;用有限元法仿真... 详细信息

提出一种以磁路转移为技术手段的电感调节原理,利用直流磁通迫使交流磁通改变流通路径,达到磁路转移的目的,进而改变交流等效磁阻实现电感值连续无级可调。结合磁路基本理论详细分析调节过程,给出3种情况下电感计算模型;用有限元法仿真计算电抗器的磁场分布;设计直流控制电路及参数;制作一台实验样机,测试电感调节特性。仿真和实验结果证实了此原理的正确性。结果表明:电感值与补偿系数呈反比例函数关系,且补偿系数越小,电感值变化越明显;不补偿时,交流等效磁阻最小,电感值最大;全补偿时,交流等效磁阻最大,电感值最小;电感调节倍数取决于大气隙与小气隙的比值。

关键词：电抗器磁路转移电感磁通可调

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纳米复合聚乙烯材料中的两相界面及其荷电行为

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高电压技术 2017年第9期43卷 2781-2790页

作者：赵洪闫志雨杨佳明郑昌佶王暄韩宝忠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

纳米复合聚烯烃绝缘材料有望在未来应用于高压直流电缆的制造,但纳米粒子改善介质电性能的根本机制尚未完全清楚。一般认为,在纳米复合聚烯烃介质中,纳米粒子与聚合物之间形成的两相界面对材料的宏观性能起到了关键性作用。Lewis和Takad... 详细信息

纳米复合聚烯烃绝缘材料有望在未来应用于高压直流电缆的制造,但纳米粒子改善介质电性能的根本机制尚未完全清楚。一般认为,在纳米复合聚烯烃介质中,纳米粒子与聚合物之间形成的两相界面对材料的宏观性能起到了关键性作用。Lewis和Takada分别基于胶体化学和静电学理论提出了不同的纳米复合介质中的界面模型,Tanaka根据经过表面处理的纳米粒子与聚合物基体之间的可能关系,提出了多核模型。这些模型都强调了界面对电荷的存储作用,认为复合介质通过存储电荷来改善介电性能。该文综合了国内外研究人员对纳米复合聚乙烯介质界面区微观表征的一些成果,研究人员的研究成果表明:静电力显微镜、同步辐射小角X射线散射、Zeta电位测量等方法和技术,可以作为探测纳米复合介质中的界面荷电现象的可行的手段。多种方法研究表明:在未经极化的Si O2、Al2O3复合聚乙烯体系中观测到了界面荷电分布,符合Lewis的界面荷电模型;而未经极化的Mg O复合体系中未探测到界面荷电现象。热刺激电流(TSC)测试表明复合体系的共同之处是形成均匀致密分布的深陷阱,而且材料的空间电荷抑制特性与这些深陷阱的存在密切相关。在纳米粒子与聚乙烯的复合物中,不论是纳米粒子与聚乙烯直接接触荷电,还是通过外场极化形成界面荷电,都可以理解成电荷入陷深陷阱,深陷阱界面荷电区激发的库仑场,是体系抑制空间电荷注入与改善直流电性的可能机制。

关键词：纳米复合介质陷阱界面空间电荷静电力显微镜

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固体电介质空间电荷与电流和电位的同步联合测量系统

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仪器仪表学报 2022年第9期43卷 19-26页

作者：孙云龙韩永森李忠华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

为了综合、全面地获取固体电介质的介电响应信息,准确表征固体电介质的介电性能,提出了一种基于“分区同时”测量策略的空间电荷与电流以及空间电荷与开路电位的同步同时联合测量方案。该联合测量方案基于现有的电流测量单元、电位测量... 详细信息

为了综合、全面地获取固体电介质的介电响应信息,准确表征固体电介质的介电性能,提出了一种基于“分区同时”测量策略的空间电荷与电流以及空间电荷与开路电位的同步同时联合测量方案。该联合测量方案基于现有的电流测量单元、电位测量单元以及空间电荷测量单元,通过T型滤波器和阻交电感对测量单元进行合理组合,保证测量过程中各单元之间无互相干扰,从而实现电流、开路电位和空间电荷的同步联合测量。以碳化硅(SiC)掺杂的低密度聚乙烯(LDPE)试样的电流、电位和空间电荷同步联合测量结果为基础,对测量系统进行了校验。研究结果表明,电流测量基础噪声在pA数量级,在1~10 kV电压测量效果良好,空间电荷测量精度并未受到影响。联合测量方案在技术上简单易行,能够实现对固体电介质的电流、电位和空间电荷同步同时联合测量,同时该联合测量系统具有进一步扩展的空间,为后续多种测量技术的同步联合应用提供参考与基础。

关键词：极化电流电位空间电荷同步联合测量

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