交联聚乙烯/蒙脱土复合材料电树枝性能的研究

论文摘要

电力电缆是供电系统的重要组成部分,由于交联聚乙烯具有良好的耐热性、耐化学性和电气绝缘性能,而广泛应用到电力电缆中。然而在电场长时间作用下,交联聚乙烯绝缘性能急剧下降,产生这种现象的主要原因是电、热、机械和环境等因素的共同作用使交联聚乙烯产生了电树枝,这导致电缆发生运行故障。为了提高交联聚乙烯的耐电树枝性能,各国学者研究了很多改性方法,本文采用蒙脱土改性交联聚乙烯。本文采用熔融插层法和过氧化物交联法制备了交联聚乙烯复合材料,并通过数字摄像电树枝检测系统观察材料的电树枝引发和生长过程。实验结果发现在相同工艺制备的聚乙烯和交联聚乙烯试样中,交联聚乙烯的耐电树枝性能较好,这说明网状结构对电树枝生长有抑制作用。在蒙脱土含量相同时,不同有机化蒙脱土制备的复合材料的耐电树枝性能有很大差异,其中以纯交联聚乙烯的耐电树枝性能较好,十八烷基季铵盐有机化蒙脱土制备的复合材料次之,而未经过有机化蒙脱土制备的复合材料较差,这说明不同有机化蒙脱土对交联聚乙烯复合材料的耐电树枝性能有一定的影响。为了进一步研究十八烷基季铵盐有机化蒙脱土对复合材料的电树枝性能的影响,改变复合材料中十八烷基季铵盐有机化蒙脱土的含量,发现当蒙脱土含量为1%时,交联聚乙烯/蒙脱土复合材料的耐电树枝性能较好,进而说明只有十八烷基季铵盐有机化蒙脱土在某一含量时才能较大限度的提高复合材料耐电树枝性能。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 交联聚乙烯电树枝老化的研究现状
• 1.2 交联聚乙烯复合材料树枝老化的研究现状
• 1.3 研究交联聚乙烯电树枝老化的意义
• 1.4 课题来源
• 第2章 交联聚乙烯/蒙脱土复合材料电树枝研究的理论基础
• 2.1 复合材料制备的理论基础
• 2.1.1 蒙脱土及其有机化处理
• 2.1.2 聚合物/蒙脱土复合材料的制备方法
• 2.1.3 交联聚乙烯的制备方法
• 2.2 电树枝的理论基础
• 2.2.1 电树枝形成机理的主要理论
• 2.2.2 电树枝的分类
• 2.2.3 电树枝的影响因素
• 2.2.4 电树枝的表征参数
• 2.3 本章小结
• 第3章 交联聚乙烯/蒙脱土复合材料电树枝性能的实验研究
• 3.1 试样制备与实验装置
• 3.1.1 试样制备
• 3.1.2 实验系统
• 3.2 实验过程
• 3.3 实验结果与分析
• 3.3.1 不同制备工艺对材料的电树枝性能影响
• 3.3.2 蒙脱土处理方法对复合材料电树枝性能的影响
• 3.3.3 蒙脱土含量对复合材料电树枝性能的影响
• 3.3.4 施加正预直流电压对复合材料电树枝性能的影响
• 3.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢