纳米ZnO/低密度聚乙烯复合材料的介电特性

发布时间：2021-01-26 08:54

　　为探讨纳米ZnO/低密度聚乙烯（LDPE）复合材料的介电特性,首先,采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米ZnO进行改性,并利用两步法制备了不同纳米ZnO质量分数、不同纳米ZnO粒径、不同纳米ZnO表面修饰方式和不同冷却方式的纳米ZnO/LDPE复合材料;然后,通过FTIR、SEM、DSC和热激电流（TSC）测试了纳米ZnO在基体中的分散情况、复合材料的等温结晶过程参数变化及陷阱密度;最后,在不同实验温度下分别进行了交流击穿、绝缘电导率、介电常数和空间电荷实验。结果表明:纳米ZnO的加入使纳米ZnO/LDPE复合材料内部陷阱深度和密度均有所增加;当纳米ZnO的粒径为40nm且质量分数为3%时,复合材料的结晶速度最快,纳米ZnO在基体中的分散性较好,击穿场强达到最高值133.3kV/mm,电导率及介电常数也相对较低,加压时复合材料内部空间电荷少,短路时释放电荷速度快,介电性能较好;由于纳米粒子增加了材料内部的热传导速率,降低了复合材料随着温度升高而降解的速度,因而相对于纯LDPE,随着实验温度的提高,纳米ZnO/LDPE复合材料的击穿场强下降幅度及电导率上升幅度均较小。 

【文章来源】：复合材料学报. 2016,33(07)北大核心

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 实验材料及方法
    1.1 主要原料
    1.2 纳米ZnO的表面修饰
    1.3 复合材料的制备
    1.4 测试及表征
2 结果与讨论
    2.1 化学结构
    2.2 微观形貌
    2.3 结晶性能
    2.4 TSC谱图
    2.5 击穿性能
        2.5.1 纳米ZnO粒径的影响
        2.5.2 表面修饰的影响
        2.5.3 纳米ZnO质量分数的影响
        2.5.4 冷却方式的影响
        2.5.5 实验温度的影响
    2.6 电导率
    2.7 介电常数
    2.8 空间电荷
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米ZnO和纳米MMT对低密度聚乙烯介电性能的影响[J]. 程羽佳,郭宁,王若石,张晓虹.  复合材料学报. 2015(01)
[2]聚合物纳米复合电介质的界面性能研究进展[J]. 罗杨,吴广宁,彭佳,张依强,徐慧慧,王鹏.  高电压技术. 2012(09)
[3]纳米SiO2/低密度聚乙烯复合介质的击穿特性[J]. 兰莉,吴建东,纪哲强,王俏华,李喆,肖登明,尹毅.  中国电机工程学报. 2012(13)
[4]纳米氧化锌的制备及表面改性技术进展[J]. 崔小明,陈天舒.  橡胶科技市场. 2010(13)
[5]聚合物基复合材料导热模型的研究现状及应用[J]. 王璞玉,胡旭晓,周洁,杨克己.  材料导报. 2010(09)
[6]聚丙烯/ZnO复合材料的力学性能及热性能[J]. 张陆旻,戴干策.  华东理工大学学报(自然科学版). 2010(01)
[7]纳米蒙脱土对聚乙烯击穿和电导特性的影响[J]. 张晓虹,高俊国,郭宁,张金梅,刘亚丽,胡海涛.  高电压技术. 2009(01)
[8]聚合物基纳米复合材料制备方法的研究进展[J]. 聂鹏,赵学增,陈芳,王伟杰,吴羡.  哈尔滨工业大学学报. 2005(05)
[9]纳米ZnO的表面改性研究[J]. 王国宏,李定或.  湖北师范学院学报(自然科学版). 2004(01)

博士论文
[1]聚乙烯基无机纳米复合电介质的陷阱特性与电性能研究[D]. 田付强.北京交通大学 2012

硕士论文
[1]PE/MMT纳米复合材料结构形态与电击穿性能机理研究[D]. 高俊国.哈尔滨理工大学 2009
[2]ZnO纳米粒子的制备表面修饰及光催化性能的研究[D]. 张璐璐.哈尔滨工程大学 2007



本文编号：3000828