【摘 要】
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在对于聚合物介电性能探究中,已有诸多研究表明将纳米颗粒适量的掺入聚合物中可以改善材料的一些电学及其他性能,使其在实际工程中的应用更为广泛。当聚合物作为绝缘结构内填
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在对于聚合物介电性能探究中,已有诸多研究表明将纳米颗粒适量的掺入聚合物中可以改善材料的一些电学及其他性能,使其在实际工程中的应用更为广泛。当聚合物作为绝缘结构内填充材料应用在工程上时,经常需要对其多种电学性能作出评估及预测,这样才能保证电力系统的正常运行。LDPE在电气工程上常被用作电气设备或电缆的绝缘材料,而对LDPE的老化性能的研究对于评估电气设备绝缘寿命有着重要的作用。本文以低密度聚乙烯（LDPE）为基体,以表面疏水性改性纳米二氧化硅（Si O2）、超声有机化处理蒙脱土（MMT）作为纳米颗粒填入剂,以熔融共混法制备了LDPE、MMT/LDPE、Si O2/LDPE、MMT/Si O2/LDPE四组纳米复合材料。用于测试的实验试样为厚200μm,直径12cm的圆形薄片。将材料置于32.5k V/mm的交流场强下即6.5k V电压进行老化处理,老化时间分别为0h、200h、400h、600h。并对不同老化阶段材料的击穿场强、介电损耗特性、空间电荷特性、局部放电特性进行测量,并对比探究不同体系的老化及其他性能。四组材料在经过老化后均出现介电损耗上升,击穿场强下降,空间电荷及局部放电特性变化等现象。通过实验发现,掺入纳米颗粒对于LDPE的老化性能及老化性能均有改善,并且不同纳米颗粒在不同老化阶段对材料性能的改善也不相同。在老化200h以内,MMT/LDPE的性能相对于其他三种材料更为稳定,而在更长期的老化条件下Si O2/LDPE与MMT/Si O2/LDPE的性能要优于MMT/LDPE,这种差异来源于两种颗粒与分子链结合的方式以及形成界面机制的不同。由实验结果可知,当两种纳米颗粒以适当的比例混合时,可以通过协同作用,进一步改善材料的长期介电性能。
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