检索结果-内蒙古大学图书馆

复合材料学报 2023年第6期40卷 3331-3340页

作者：张城城刘玉健范彩伟赵洪韩宝忠哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

为研究抗氧剂对交联聚乙烯(XLPE)水树枝生长规律的影响,制备了抗氧剂/茂金属聚乙烯-交联聚乙烯(MPE-XLPE)共混物绝缘材料,采用水刀电极法对其进行加速水树枝老化,发现抗氧剂300和1035都能抑制MPE-XLPE共混物中水树枝的生长。通过热延伸... 详细信息

为研究抗氧剂对交联聚乙烯(XLPE)水树枝生长规律的影响,制备了抗氧剂/茂金属聚乙烯-交联聚乙烯(MPE-XLPE)共混物绝缘材料,采用水刀电极法对其进行加速水树枝老化,发现抗氧剂300和1035都能抑制MPE-XLPE共混物中水树枝的生长。通过热延伸、偏光显微观测、差示扫描量热(DSC)曲线、静态接触角研究了抗氧剂的加入对MPE-XLPE共混物微观结构的影响,并探讨了其改善共混物抗水树性能的机制。抗氧剂的加入可降低MPE-XLPE共混物的交联度、球晶尺寸,提高其结晶度,稍增强其亲水性能,使无定形区面积减小,材料收敛更紧密,减少了结构缺陷及水分的侵入和水滴的形成,同时,渗入材料内部的水以分子的形式均匀地吸附在抗氧剂的极性基团上,使水不易积聚成水滴,从而提高了其抗水树性能。另外,通过力学及介电性能测试发现抗氧剂的加入会降低MPE-XLPE共混物的力学性能,稍增大其相对介电常数及较高频率下的介质损耗,但仍满足抗水树XLPE电缆绝缘材料的性能要求,抗氧剂/MPE-XLPE共混物的电导性能和介电强度皆符合电线电缆用XLPE绝缘材料的电气性能要求。

关键词：绝缘材料交联聚乙烯水树枝水刀电极抗氧剂介电性能

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纳米ZnO和纳米MMT对低密度聚乙烯介电性能的影响

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复合材料学报 2015年第1期32卷 94-100页

作者：程羽佳郭宁王若石张晓虹哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

分别采用添加纳米ZnO和纳米蒙脱土(MMT)粒子的方法提高低密度聚乙烯(LDPE)的介电性能,选择偶联剂对纳米粒子进行表面修饰,并利用熔融共混法制备了纳米ZnO/LDPE和纳米MMT/LDPE复合材料,通过XRD、FTIR和DSC对试样进行表征。研究了复合材... 详细信息

分别采用添加纳米ZnO和纳米蒙脱土(MMT)粒子的方法提高低密度聚乙烯(LDPE)的介电性能,选择偶联剂对纳米粒子进行表面修饰,并利用熔融共混法制备了纳米ZnO/LDPE和纳米MMT/LDPE复合材料,通过XRD、FTIR和DSC对试样进行表征。研究了复合材料的交流击穿特性,对试样进行了空间电荷试验。结果表明:通过偶联剂修饰,纳米粒子与聚合物之间的界面结合得到改善,且纳米粒子在基体中的分散性更好;同时复合材料的结晶速率提高,结晶结构更完善;添加纳米粒子可以不同程度地提高LDPE的击穿场强,当纳米ZnO和纳米MMT的质量分数均为3wt%时,复合材料的击穿场强达到最大,分别比纯LDPE的击穿场强高出11.0%和10.3%;纳米ZnO和纳米MMT都有抑制空间电荷的作用,且ZnO的抑制效果更明显。

关键词：低密度聚乙烯纳米蒙脱土纳米ZnO 击穿场强空间电荷

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直流电场下典型油纸绝缘结构油流带电特性

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高电压技术 2014年第4期40卷 995-1001页

作者：陈庆国高源池明赫林林魏新劳哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

为研究直流电场作用下油纸绝缘油流带电特性,在实验室搭建了同轴圆柱电极结构的油纸绝缘模型,利用密闭油循环系统开展了直流电场下油流带电的实验研究,并探讨了直流电场幅值和油流速度对油流带电的影响。实验结果表明,直流电场会显著提... 详细信息

为研究直流电场作用下油纸绝缘油流带电特性,在实验室搭建了同轴圆柱电极结构的油纸绝缘模型,利用密闭油循环系统开展了直流电场下油流带电的实验研究,并探讨了直流电场幅值和油流速度对油流带电的影响。实验结果表明,直流电场会显著提高油纸绝缘油流带电程度,随外施电场强度的提高冲流电流呈上升趋势;流速对冲流电流的影响与外施电场强度有关,在无外施电场时冲流电流随流速增加而呈线性或指数增加,在低场强下冲流电流随油流流速增加出现饱和现象,但在高场强下随着流速的增加冲流电流呈线性增加。分析可得:油流带电与油纸界面处离子的扩散与迁移有关,温度通过影响油纸界面处的离子迁移速度而影响油流带电特性。

关键词：油纸绝缘直流电场油流带电换流变压器离子迁移泄漏电流

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基于机器学习的PVDF基复合介质储能特性数据分析与预测

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高电压技术 2022年第5期48卷 1997-2004页

作者：冯宇唐文昕张天栋迟庆国陈庆国哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

近年来,机器学习作为一种新型数据分析方式,在电气、材料、化学等领域都取得了优异的成果。对储能介质材料而言,以聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride,PVDF)材料作为基体,向其中加入纳米填料能够极大地增加复合介质最大储能密度。该研... 详细信息

近年来,机器学习作为一种新型数据分析方式,在电气、材料、化学等领域都取得了优异的成果。对储能介质材料而言,以聚偏氟乙烯(polyvinylidenefluoride,PVDF)材料作为基体,向其中加入纳米填料能够极大地增加复合介质最大储能密度。该研究利用机器学习探索并建立复合介质所含填料(微观信息)-复合介质储能性能(宏观性能)的对应关系。首先,收集165组复合介质储能特性参数建立数据库,以填充相材料的特征作为输入描述符(包括固有描述符和选择描述符);其次,对原始数据进行处理,根据复合介质的最大储能密度提升倍数划分数据集标签。为达到兼顾预测精度和准确率的目的,分别设置二分类、三分类和四分类数据集,使用3种机器学习算法对数据集进行训练;最后,将11组全新的数据输入训练模型进行验证,其中7组数据可以正确预测分类,证明机器学习方法应用在高储能密度复合介质研究中的可靠性。该研究将交叉学科的前沿成果运用在复合介质的研究领域,所建数据库与训练模型将加速高性能复合介质的发现。

关键词：复合介质最大储能密度纳米填料机器学习数据集标签

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换流变压器出线装置电场分布与绝缘结构优化

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高电压技术 2013年第12期39卷 2859-2868页

作者：陈庆国侯帅池明赫王永红魏新劳哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

在复合电压作用下,换流变压器出线装置的电场分布不均匀。为此,根据实际结构建立了电场仿真模型,分析出线装置在交流、直流及极性反转电压作用下的电场分布,以及温度对其电场分布的影响。采用非线性绝缘材料并通过几何形状优化法实现了... 详细信息

在复合电压作用下,换流变压器出线装置的电场分布不均匀。为此,根据实际结构建立了电场仿真模型,分析出线装置在交流、直流及极性反转电压作用下的电场分布,以及温度对其电场分布的影响。采用非线性绝缘材料并通过几何形状优化法实现了对出线装置电场分布的均化。研究表明:交流电压下,出线装置上的最大电场强度出现在均压球附近的油隙中;直流电压下,出线装置的最大电场强度出现在均压球上表面的绝缘层中。在极性反转电压下,由于空间电荷的作用,变压器油承担较高的电场强度。随着温度的降低,变压器油和绝缘纸板中的电场分布越趋不均匀,采用非线性绝缘材料可有效改善出线装置中的电场分布。

关键词：换流变压器出线装置复合电场绝缘结构电场分布非线性材料

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蒙脱土-弹性体/聚丙烯复合体系纳米颗粒相区分散对结晶形态与介电性能的影响

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复合材料学报 2023年第4期40卷 2085-2095页

作者：高俊国姚子恒刘艳丽刘泓铄王然刘力伟郭宁李丽丽哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

随着电缆需求量日益加大,环保节能绝缘已成为新的发展趋势,研发改进聚丙烯(PP)成为电介质研究学者们的首选。为改善聚丙烯-弹性体共混物的介电性能,采用两步熔融共混法,使用两种不同的增容剂配合有机化处理蒙脱土(MMT)制备MMT-POE/PP纳... 详细信息

随着电缆需求量日益加大,环保节能绝缘已成为新的发展趋势,研发改进聚丙烯(PP)成为电介质研究学者们的首选。为改善聚丙烯-弹性体共混物的介电性能,采用两步熔融共混法,使用两种不同的增容剂配合有机化处理蒙脱土(MMT)制备MMT-POE/PP纳米改性共混材料,探讨纳米颗粒在共混物材料不同相区内的分散状态,及其对纳米改性效果的影响。利用SEM、静电力显微镜(EFM)、偏光显微镜(PLM)与DSC表征介质的微观结构、结晶形态与结晶参数,并通过对共混物进行击穿性能测试,探讨相区分散对MMTPOE/PP复合材料性能提升的微观机制。实验结果表明:MMT倾向于PP相分散时,其结晶尺寸减小至4.7μm,结晶速度与结晶度有所上升,这使介电常数和绝缘电导率明显下降,且交流击穿场强从82.69 kV/mm提升至95.16 kV/mm。通过调控纳米颗粒倾向于PP相均匀分散,方可对共混物材料的介电性能起到正向提升的作用。

关键词：蒙脱土聚丙烯相区分散性结晶形态介电性能电缆

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分形分析方法在电树枝结构研究中的应用

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电工技术学报 2013年第1期28卷 14-20页

作者：张晓虹迟晓红高俊国王伟哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

聚合物绝缘材料中电树枝结构复杂多样,不同结构电树枝具有不同的分形维数。本文利用Matlab编程,采用计盒维数法对不同结构形状电树枝图像的分形进行了分析计算。计算结果表明电树枝形状越复杂,其计盒分形维数和局部分形维数越大。在二... 详细信息

聚合物绝缘材料中电树枝结构复杂多样,不同结构电树枝具有不同的分形维数。本文利用Matlab编程,采用计盒维数法对不同结构形状电树枝图像的分形进行了分析计算。计算结果表明电树枝形状越复杂,其计盒分形维数和局部分形维数越大。在二维平面上,电树枝的计盒分形维数越小,其发展空间越大,发展速度越快。不同结构电树枝的稳定局部分形维数分布在一定的范围内,因此可以从分形维数理论上对不同结构形状的电树枝进一步进行分类。本文基于所提出的方法,分别对聚乙烯及聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料中不同生长阶段和复杂结构的电树枝进行了分析计算。

关键词：电树枝结构计盒分形维数局部分形维数电树枝分类

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界面空间电荷对高压直流电缆终端电场分布的影响

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高电压技术 2019年第6期45卷 1762-1766页

作者：张瑞敏张沛红宋淑伟孙略冯宇孟广泽哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室

为了分析高压直流电缆终端主绝缘与加强绝缘界面空间电荷分布对直流电缆终端最大场强的影响,应用电声脉冲法测试了交联聚乙烯与非线性硅橡胶双层介质中的空间电荷分布。根据界面空间电荷分布特性,确定空间电荷包参数,并应用多物理场耦... 详细信息

为了分析高压直流电缆终端主绝缘与加强绝缘界面空间电荷分布对直流电缆终端最大场强的影响,应用电声脉冲法测试了交联聚乙烯与非线性硅橡胶双层介质中的空间电荷分布。根据界面空间电荷分布特性,确定空间电荷包参数,并应用多物理场耦合软件COMSOL Multiphysics仿真分析了考虑界面空间电荷时的高压直流电缆终端电场分布。结果发现:高压直流电缆终端的电场分布受交联聚乙烯和非线性硅橡胶界面空间电荷及其在绝缘层中分布的影响,界面空间电荷分布的中心峰值小于2 C/m^3时,空间电荷对电缆终端内电场分布的影响不明显;空间电荷分布峰值大于2 C/m^3时,绝缘层中的空间电荷分布越宽,终端内最大场强越大。

关键词：高压直流电缆电缆终端绝缘界面空间电荷电场仿真电场分布

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纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料非线性电导特性

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高电压技术 2017年第11期43卷 3521-3527页

作者：陈庆国尚南强秦艳军魏新喆秦君哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

为解决高压直流电缆附件中因复合绝缘材料电导率差异而引起的电场分布不均问题,采用纳米碳化硅为填料,对附件绝缘加成型液体硅橡胶进行改性,制备了具有非线性电导特性的纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料。同时对比研究了纯硅橡胶和质量分... 详细信息

为解决高压直流电缆附件中因复合绝缘材料电导率差异而引起的电场分布不均问题,采用纳米碳化硅为填料,对附件绝缘加成型液体硅橡胶进行改性,制备了具有非线性电导特性的纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料。同时对比研究了纯硅橡胶和质量分数分别为1%、3%、5%的纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料的非线性电导特性和介电特性。研究结果表明:相比于纯硅橡胶,纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料的电导率从原来的10-15 S/m增加到10-14~10-13 S/m左右,非线性系数由0.3提高到1.03,相对介电常数增加了0.46,介质损耗因数基本不变。为了验证非线性纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料在直流电缆附件内均化电场的效果,采用Comsol-Multiphysics软件,对其电缆终端和中间接头内的电场分布进行了仿真分析。仿真结果表明:将非线性纳米碳化硅/液体硅橡胶复合材料应用于高压直流电缆附件应力锥处,其电场集中最大值下降了80%,实现了均化电场的目的。

关键词：碳化硅液体硅橡胶纳米复合材料非线性电导特性直流电缆附件电场仿真

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不同维度的ZnO对MMT-SiC/EP微纳米复合材料电学性能的影响

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复合材料学报 2023年第9期40卷 5035-5045页

作者：孙家明郭宁唐子凡王玉龙李丽丽高俊国哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨150080

具有非线性电导特性的电介质被广泛应用于解决许多领域的高能放电问题(如航天器充电和电机绝缘)。本文通过在含有SiC和蒙脱土(MMT)微纳米复合体系中继续添加零维或一维纳米材料来进一步优化复合材料的非线性电导特性及其他电学性能。通... 详细信息

具有非线性电导特性的电介质被广泛应用于解决许多领域的高能放电问题(如航天器充电和电机绝缘)。本文通过在含有SiC和蒙脱土(MMT)微纳米复合体系中继续添加零维或一维纳米材料来进一步优化复合材料的非线性电导特性及其他电学性能。通过X射线衍射仪对MMT有机化改性前后的层间距进行了表征;通过扫描电子显微镜对复合材料内部各填料的分散情况以及界面状态进行了表征;通过对复合材料进行电导、击穿和介电频谱测试来研究纳米填料的维度对电学性能的影响规律。实验结果表明,在MMT-SiC/EP复合体系中添加一维四针状氧化锌(T-ZnOw)比零维颗粒状ZnO,可以更加有效增加体系中界面重合率,更加容易在复合材料内部构成良好的载流通路,能够在有效降低复合材料的阈值场强,提高复合材料的电导率和非线性系数,使得复合材料具备优越非线性电导特性的同时,不仅可以保证击穿场强不会太低,还可以降低复合材料的相对介电常数和介质损耗角正切值。

关键词：不同维度ZnO 微纳米复合界面重叠载流通路非线性电导击穿和介电特性

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