MgO-LDPE納米復(fù)合材料空間電荷特性及電性能研究.pdf

1、交聯(lián)聚乙烯絕緣易于積聚空間電荷，使絕緣中局部電場畸變，從而導(dǎo)致絕緣的擊穿。抑制交聯(lián)聚乙烯中空間電荷成為研制直流高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣電纜的首要任務(wù)。本文以氧化鎂(MgO)/低密度聚乙烯(LDPE)納米復(fù)合材料為研究對象，以找到工業(yè)化制備方法和發(fā)現(xiàn)新的介電現(xiàn)象為目標(biāo)開展工作，進(jìn)行了以下幾個方面的工作:
　　 (1)研究具有工業(yè)生產(chǎn)價值的納米MgO制備技術(shù)，對目前國內(nèi)工業(yè)界生產(chǎn)的納米MgO粉體進(jìn)行篩選和評價，獲得制備MgO/LDPE納米

2、復(fù)合材料最為合適的納米MgO粉體。研究納米MgO粉體表面改性技術(shù)，制備不同納米MgO含量的MgO/LDPE納米復(fù)合材料，采用掃描電鏡對納米MgO分散情況和粒徑大小進(jìn)行表征;
　　 (2)采用空間電荷分布測量、空間電荷限制電流測量、電流等溫衰減測量等研究MgO/LDPE納米復(fù)合材料空間電荷抑制機(jī)理。試驗(yàn)結(jié)果表明，MgO/LDPE納米復(fù)合材料的空間電荷抑制能力與納米MgO在LDPE中的分散情況和納米MgO表面是否改性關(guān)系密切。用未改

3、性納米MgO制備的MgO/LDPE納米復(fù)合材料，并不能有效抑制空間電荷的產(chǎn)生。用濕法改性納米MgO制備的MgO/LDPE納米復(fù)合材料，對空間電荷有明顯的抑制效果，這是由于納米MgO與LDPE間形成了良好的荷電界面層，并且納米MgO在LDPE中分散均勻。空間電荷限制電流與電流等溫衰減的測量結(jié)果，從多角度驗(yàn)證了MgO/LDPE納米復(fù)合材料對空間電荷注入的抑制作用。MgO/LDPE納米復(fù)合材料可提升空間電荷限制電流閾值場強(qiáng)，減小肖特基發(fā)射電流

4、，并降低電導(dǎo);
　　 (3) MgO/LDPE納米復(fù)合材料的電樹枝化特性、直流擊穿特性研究表明，經(jīng)濕法改性納米MgO制備的MgO/LDPE納米復(fù)合介質(zhì)可抑制電樹枝的引發(fā)和生長，并提升直流介電強(qiáng)度;
　　 (4)研究受潮程度對MgO/LDPE納米復(fù)合材料性能的影響。試驗(yàn)表明，受潮后的MgO/LDPE納米復(fù)合材料對空間電荷抑制能力，以及對電樹枝抑制能力明顯下降。這說明，MgO/LDPE納米復(fù)合材料對電樹枝的抑制效應(yīng)并不是由納