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高分子有机聚合物材料绝缘性能是电缆运行可靠性的基础保障,提高聚合物绝缘的击穿场强和延长电缆的使用寿命,对降低电缆的制造成本和维修费用具有明显的经济价值。近二十多年来,国内外研究学者对纳米复合电介质进行了大量的实验研究。研究结果发现,与传统绝缘材料低密度聚乙烯(LDPE)相比,纳米MMT/LDPE复合材料具有优异的耐局部放电和耐电树枝化性能。而纳米SiO2/LDPE复合材料可显著提高LDPE的击穿强度。因此这两种纳米复合材料作为新型电缆绝缘材料在未来电网建设中存在巨大的潜在应用价值。本文以半结晶聚合物低密度聚乙烯(LDPE)为基体,以超声处理的有机化纳米蒙脱土(MMT)和表面疏水改性的纳米SiO2为纳米填充物,釆用熔融共混法分别制备了质量分数为3wt%的纳米MMT/LDPE复合电介质和纳米SiO2/LDPE复合电介质。通过原子力显微镜(AFM)、偏光显微镜(PLM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)等仪器设备,研究分析了纳米MMT和纳米SiO2对LDPE结晶形态、晶体结构以及结晶过程的影响。结果表明,纳米MMT没有起到成核剂的作用,并且限制了LDPE球晶的发展。纳米SiO2异相成核形成大量小的球晶和更多的晶区/非晶区界面。为了探索这两种纳米复合材料在潮湿环境下介电性能地变化,本文将制备的相同厚度的试样分别置于干燥罐、实验室环境、恒温恒湿箱、水浸渍和水电联合作用等5种相对湿度不同的环境中相同的时间。实验研究了不同处理方式对LDPE、MMT/LDPE复合材料和SiO2/LDPE复合材料宽频极化特性、工频交流击穿强度以及伏安特性等的影响。实验结果表明,在相同处理方式和相同时间周期下,LDPE、MMT/LDPE复合材料和SiO2/LDPE复合材料的介电性能呈现出明显不同的变化,尤其是水电联合作用后,LDPE的击穿强度严重下降,MMT/LDPE复合材料和SiO2/LDPE复合材料的击穿场强均高于LDPE。