环氧树脂基非线性复合材料介电性能研究

发布时间：2017-10-05 20:35

  本文关键词：环氧树脂基非线性复合材料介电性能研究

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【摘要】：近年来随着超/特高压交、直流输电技术的快速发展,高压电气设备的电场均化与调控问题愈加突出,例如?800kV直流穿墙套管因局部电场畸变而导致故障率较高,高压气体绝缘组合电器(GIS)因表面电荷积累而时有沿面闪络发生。非线性绝缘材料因电导率或/和介电常数能随电场强度变化而改变,具有优异的均化电场分布和抑制电荷积聚的作用,应用其制造高压电气设备绝缘有望提高产品的可靠性和结构紧凑性,确保电网运行稳定,并降低产品制造难度和生产成本。本文通过在环氧树脂(EP)中添加纳米碳化硅(SiC)、纳米石墨等无机填料制备了纳米复合材料,实验研究了纳米无机填料的种类、添加量、复配等对纳米复合材料的交直流击穿强度、直流电导特性、空间电荷分布和交流介电常数、损耗因数等的影响。研究结果表明:添加适量的纳米SiC、纳米石墨均能改善EP基纳米复合材料的电导特性,纳米SiC/EP复合材料的电导非线性特性优于纳米石墨/EP复合材料;EP基纳米复合材料的电导率受温度变化影响较大;添加纳米SiC和纳米石墨后EP基复合材料的直流击穿强度明显降低,其中纳米碳化硅的影响更大;添加少量纳米石墨即能有效抑制EP基复合材料内部的空间电荷积累;随着纳米填料掺量的增多,EP基纳米复合材料的介电常数和损耗因数均逐渐增大。
【关键词】：环氧树脂 非线性复合材料 电导特性 击穿强度 空间电荷
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM21
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章绪论10-15
• 1.1 课题研究意义10-12
• 1.2 国内外非线性复合材料研究现状12-14
• 1.2.1 电导非线性复合材料的研究现状12-13
• 1.2.2 介电常数非线性复合材料研究现状13-14
• 1.3 课题主要研究内容14-15
• 第2章纳米填料/EP复合材料直流介电性能研究15-36
• 2.1 实验材料与设备15-16
• 2.2 试样制备及实验方法16-19
• 2.2.1 试样制备16-17
• 2.2.2 实验方法17-19
• 2.3 纳米填料/EP复合材料的直流电导特性19-24
• 2.3.1 纳米SiC/EP基复合材料的直流电导特性19-21
• 2.3.2 纳米石墨/EP基复合材料的直流电导特性21-22
• 2.3.3 纳米SiC/纳米石墨/EP复合材料的直流电导特性22-24
• 2.4 纳米填料/EP复合材料的直流击穿性能24-29
• 2.4.1 纳米SiC/ EP基复合材料直流击穿特性26-27
• 2.4.2 纳米石墨/EP复合材料的直流击穿特性27-28
• 2.4.3 纳米SiC/纳米石墨/EP复合材料直流击穿特性28-29
• 2.5 纳米填料/EP复合材料空间电荷分布研究29-35
• 2.5.1 纳米SiC/EP复合材料空间电荷分布29-32
• 2.5.2 纳米石墨/EP复合材料空间电荷分布32-33
• 2.5.3 纳米SiC/纳米石墨/EP复合材料空间电荷分布33-35
• 2.6 本章小结35-36
• 第3章纳米填料/EP复合材料交流介电性能研究36-44
• 3.1 试样制备及实验方法36-37
• 3.2 纳米填料对EP基复合材料交流击穿强度的影响37-39
• 3.2.1 纳米SiC/EP复合材料交流击穿特性37-38
• 3.2.2 纳米石墨/EP复合材料交流击穿特性38
• 3.2.3 纳米SiC/纳米石墨/EP复合材料交流击穿特性38-39
• 3.3 EP基纳米复合材料介电谱测试39-42
• 3.4 本章小结42-44
• 结论44-45
• 参考文献45-50
• 攻读硕士学位期间所发表的学术论文50-51
• 致谢51

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本文编号：978710