纳米PS小球/LDPE复合材料介电性能研究
发布时间：2021-07-15 18:53
本文通过熔融共混法制备了聚苯乙烯（PS）纳米颗粒填充低密度聚乙烯（LDPE）形成的纳米复合材料,经平板硫化机压制成型制成试样并进行实验测量。首先借助扫描电子显微镜对材料的表面形貌进行了表征。通过纯LDPE与PS/LDPE纳米复合材料DSC实验对比分析,可知添加PS纳米颗粒后复合材料的结晶度较纯LDPE高。通过纯LDPE与PS/LDPE纳米复合材料DMA实验对比,发现纳米复合材料的储存模量和损耗模量都略高于纯LDPE,阻尼损耗峰值略有下降并且向高温方向移动。其次为研究纳米粒子质量分数对PS/LDPE纳米复合材料介电特性的影响,制备了PS质量分数分别为0%、0.5%、1%、2%的PS/LDPE纳米复合材料样品。不同PS质量分数样品的电导率均随温度的升高逐渐增大。低温时添加纳米PS后,纳米复合材料的电导率与纯LDPE相比明显减小;随着填充浓度进一步增加,纳米复合材料的电导率进一步减小。空间电荷实验结果表明掺杂纳米PS颗粒可以明显提高材料的空间电荷抑制能力,且2%PS质量分数的PS/LDPE纳米复合材料抑制空间电荷效果最优。热刺激电流（TSC）图谱显示,PS纳米颗粒的添加改变了材料的陷阱深度和...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米PS/LDPE复合材料的SEM照片
(b)纯 LDPE 和 PS/LDPE 纳米复合材料的 DSC 升温过程曲线图 2-2 纯 LDPE 和 PS/LDPE 纳米复合材料的 DSC 曲线ig.2-2 DSC curves of pure LDPE and PS/LDPE nanocomposDSC 曲线进行分析计算即可得到四种试样的熔融温度、结LDPE 受热以后，随着温度的升高，结晶部分逐渐减少时，LDPE 融化，此时的温度为 LDPE 的溶点。如表 2.3热吸收峰均在 110℃左右，纳米掺杂使得复合材料的熔有所提高，其可能的原因是纳米粒子的添加改变了晶区LDPE 的结晶的形成。 2-3 升降温速率在 10°C/min 下的等温结晶及熔融过程参 crystallization and melting process parameters at 10°C/min hcooling试样编号 Tc/°C Tm/°C Xc/%LDPE 95.04 109.67 37.65
(c) 阻尼损耗因子 tanδS/LDPE的储能模量(E′)、损耗模量(E″)与阻尼损耗因子(tan δ)随torage modulus (E ') 、loss modulus (E ") and damping losnges with temperature of LDPE and PS/LDPE nano-compo 在 60℃左右会出现一个阻尼损耗峰值，代表此温度时分耗最大而体现最大弹性部分的储存模量最小，即表征样弹性形变而产生阻尼过程中，产生的滞后最多，损耗掉线出现一个峰值。通过测量对比，发现添加纳米 PS 颗量与损耗模量在相同温度下都略又增加，阻尼损耗因子势，松弛峰值稍有下降。聚合物的机械物理性能是同聚及运动形式息息相关的，当聚合物在发生玻璃化转变、观转变时便能够反映出分子的动态情况。实验结果表明复合材料的结晶度有所提高，分子结构更加规整，即体增加，从而松弛过程需要更高的温度，即峰值右移一些结
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度梯度影响高压直流电缆用交联聚乙烯中空间电荷分布的作用机理[J]. 刘通,傅明利,侯帅,吕泽鹏,吴锴,王霞. 高电压技术. 2015(08)
[2]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)
[3]未来高压直流电网发展形态分析[J]. 姚良忠,吴婧,王志冰,李琰,鲁宗相. 中国电机工程学报. 2014(34)
[4]炭黑/交联聚乙烯纳米复合材料的空间电荷和电导特性[J]. 闫志雨,韩宝忠,赵洪,王暄,侯帅,傅明利. 高电压技术. 2014(09)
[5]陷阱密度对低密度聚乙烯空间电荷形成与积累特性的影响[J]. 李国倡,李盛涛,闵道敏,朱远惟. 中国科学:技术科学. 2013(04)
[6]交联聚乙烯/蒙脱土纳米复合物空间电荷特性研究[J]. 高俊国,张豪,李丽丽,张静,郭宁,张晓虹. 高分子学报. 2013(01)
[7]纳米碳化硅/低密度聚乙烯复合材料的空间电荷分布特性[J]. 周湶,伍科,廖瑞金,李剑,徐智,马小敏. 高电压技术. 2012(10)
[8]纳米填充浓度对LDPE/Silica纳米复合介质中空间电荷行为的影响[J]. 吴建东,尹毅,兰莉,王俏华,李旭光,肖登明. 中国电机工程学报. 2012(28)
[9]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)
[10]特高压直流输电及其发展[J]. 王书瑶. 电大理工. 2012(03)
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
本文编号：3286271
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：53 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
纳米PS/LDPE复合材料的SEM照片
(b)纯 LDPE 和 PS/LDPE 纳米复合材料的 DSC 升温过程曲线图 2-2 纯 LDPE 和 PS/LDPE 纳米复合材料的 DSC 曲线ig.2-2 DSC curves of pure LDPE and PS/LDPE nanocomposDSC 曲线进行分析计算即可得到四种试样的熔融温度、结LDPE 受热以后，随着温度的升高，结晶部分逐渐减少时，LDPE 融化，此时的温度为 LDPE 的溶点。如表 2.3热吸收峰均在 110℃左右，纳米掺杂使得复合材料的熔有所提高，其可能的原因是纳米粒子的添加改变了晶区LDPE 的结晶的形成。 2-3 升降温速率在 10°C/min 下的等温结晶及熔融过程参 crystallization and melting process parameters at 10°C/min hcooling试样编号 Tc/°C Tm/°C Xc/%LDPE 95.04 109.67 37.65
(c) 阻尼损耗因子 tanδS/LDPE的储能模量(E′)、损耗模量(E″)与阻尼损耗因子(tan δ)随torage modulus (E ') 、loss modulus (E ") and damping losnges with temperature of LDPE and PS/LDPE nano-compo 在 60℃左右会出现一个阻尼损耗峰值，代表此温度时分耗最大而体现最大弹性部分的储存模量最小，即表征样弹性形变而产生阻尼过程中，产生的滞后最多，损耗掉线出现一个峰值。通过测量对比，发现添加纳米 PS 颗量与损耗模量在相同温度下都略又增加，阻尼损耗因子势，松弛峰值稍有下降。聚合物的机械物理性能是同聚及运动形式息息相关的，当聚合物在发生玻璃化转变、观转变时便能够反映出分子的动态情况。实验结果表明复合材料的结晶度有所提高，分子结构更加规整，即体增加，从而松弛过程需要更高的温度，即峰值右移一些结
【参考文献】：
期刊论文
[1]温度梯度影响高压直流电缆用交联聚乙烯中空间电荷分布的作用机理[J]. 刘通,傅明利,侯帅,吕泽鹏,吴锴,王霞. 高电压技术. 2015(08)
[2]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)
[3]未来高压直流电网发展形态分析[J]. 姚良忠,吴婧,王志冰,李琰,鲁宗相. 中国电机工程学报. 2014(34)
[4]炭黑/交联聚乙烯纳米复合材料的空间电荷和电导特性[J]. 闫志雨,韩宝忠,赵洪,王暄,侯帅,傅明利. 高电压技术. 2014(09)
[5]陷阱密度对低密度聚乙烯空间电荷形成与积累特性的影响[J]. 李国倡,李盛涛,闵道敏,朱远惟. 中国科学:技术科学. 2013(04)
[6]交联聚乙烯/蒙脱土纳米复合物空间电荷特性研究[J]. 高俊国,张豪,李丽丽,张静,郭宁,张晓虹. 高分子学报. 2013(01)
[7]纳米碳化硅/低密度聚乙烯复合材料的空间电荷分布特性[J]. 周湶,伍科,廖瑞金,李剑,徐智,马小敏. 高电压技术. 2012(10)
[8]纳米填充浓度对LDPE/Silica纳米复合介质中空间电荷行为的影响[J]. 吴建东,尹毅,兰莉,王俏华,李旭光,肖登明. 中国电机工程学报. 2012(28)
[9]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)
[10]特高压直流输电及其发展[J]. 王书瑶. 电大理工. 2012(03)
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
本文编号：3286271
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