納米SiO2、MgO、ZnO復(fù)合硅橡膠介電性研究.pdf

1、硅橡膠因憑借其良好電氣性能，成為制造復(fù)合絕緣子的主要材料，然而在外加電場(chǎng)的長(zhǎng)期作用下，其電氣性能逐漸下降，影響了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。為了提高硅橡膠的電氣性能，許多學(xué)者開始關(guān)注納米添加劑對(duì)硅橡膠的電氣性能的影響，眾多實(shí)驗(yàn)表明，將無機(jī)納米粒子添加到硅橡膠中能夠改善硅橡膠的電氣性能。
　　本文以室溫硫化硅橡膠為基體，以納米 SiO2、納米ZnO、納米MgO分別作為無機(jī)填料，選用硅烷偶聯(lián)劑(KH560)作為三種納米粒子的表面改性劑，采用超

2、聲波法和機(jī)械法分別制備出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％、4％、6％、7％的納米SiO2/硅橡膠、納米MgO/硅橡膠和納米ZnO/硅橡膠，通過掃描電鏡觀察納米粒子的分散情況。并對(duì)不同種類及不同含量的納米填充硅橡膠進(jìn)行擊穿測(cè)試、電導(dǎo)率測(cè)試、介電譜測(cè)試和空間電荷測(cè)試(Pulsed Electro-Acoustic method， PEA)。
　　通過對(duì)不同種類及不同含量的納米硅橡膠復(fù)合物進(jìn)行交流擊穿實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，采用超聲波法制備的試樣擊穿場(chǎng)強(qiáng)更高于機(jī)械法制

3、備的試樣。研究粒徑15nm和30nm的SiO2摻雜硅橡膠的擊穿性能的影響，發(fā)現(xiàn)粒徑30nm的SiO2改善硅橡膠的擊穿性能的效果較差。引用復(fù)合材料中填料的空間分布的計(jì)算模型，計(jì)算了納米硅橡膠復(fù)合物體系中的納米粒子的界面體積分?jǐn)?shù)，結(jié)合逾滲理論分析復(fù)合材料的擊穿場(chǎng)強(qiáng)隨納米粒子含量變化的原因，發(fā)現(xiàn)在逾滲閾值附近處擊穿場(chǎng)強(qiáng)會(huì)發(fā)生突降的原因。
　　通過介電譜實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，無機(jī)納米粒子的摻雜能夠提高復(fù)合材料的相對(duì)介電常數(shù)和介質(zhì)損耗角正切。并且在逾滲