添加剂对硅橡胶材料陷阱特性的影响研究

摘要

随着复合绝缘子的运行年限的增加，伞裙硅橡胶材料的老化问题日益严重。硅橡胶材料的陷阱特性与老化特性有一定的对应关系，因此研究硅橡胶材料的陷阱特性具有重要意义。硅橡胶中含多种添加剂，研究表明，添加剂对硅橡胶结构与性能具有重要影响，硅橡胶中添加剂的加入会对陷阱特性产生一定影响。因此，本文采用等温表面衰减法测试了硅橡胶表面电荷的衰减曲线，应用双陷阱能级模型，分析了添加剂对硅橡胶深浅陷阱特性的影响。
　　研究表明，在硅橡胶中添加微米级氢氧化铝会产生浅陷阱效应，但是由于逾渗作用，当硅橡胶中添加190phr的氢氧化铝时，反而加深其陷阱能级，本文中硅橡胶添加130phr的氢氧化铝时，引入的浅陷阱最多;而在硅橡胶中添加纳米级白炭黑，由于较强的界面静电力作用，则会产生大量深陷阱。
　　掺杂不同添加剂的硅橡胶材料在电晕老化作用下，陷阱特性的变化不同。对于ATH/硅橡胶复合材料，电晕老化作用使材料交联密度的减小，形成物理缺陷，增加材料中的浅陷阱，而SiO2/硅橡胶复合材料在电晕老化作用下由于化学键的生成，使交联密度增大，同时产生了大量深陷阱。
　　掺杂不同添加剂的硅橡胶材料在紫外老化作用下，陷阱特性的变化也不同。随着紫外老化时间的增加，ATH/硅橡胶复合材料中先引入浅陷阱，后引入深陷阱。而对于SiO2/硅橡胶复合材料，其紫外老作用下陷阱特性的变化受添加剂SiO2含量的影响。当硅橡胶中添加40phr的白炭黑时，紫外老化作用在材料中引入了深陷阱，而添加60phr的白炭黑时，紫外老化作用则引入了浅陷阱。

目录

声明

摘要

1．1 选题背景及其意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 添加剂对硅橡胶材料性能的影响

1．2．2 聚合物陷阱特性的研究方法

1．2．3 硅橡胶材料人工老化试验方法

1．3 论文主要研究内容

第2章 试样制备及试验方法

2．1 试样制备

2．2 试验平台

2．2．1 电晕老化试验

2．2．2 紫外老化试验

2．3 试验测试方法

2．3．1 等温表面电位衰减法

2．3．2 扫描电镜测试

2．3．3 红外光谱测试

2．3．4 温度介电性能测试

2．3．5 交联密度

2．4 本章小结

第3章 添加剂对硅橡胶理化性能和陷阱特性的影响

3．1 理化性能

3．1．1 硫化性能

3．1．2 断面形貌

3．1．3 温度介电性能

3．1．4 红外光谱特性

3．1．5 交联密度

3．2 表面电位衰减特性

3．3 陷阱特性

3．4 本章小结

第4章 电晕作用下添加剂对硅橡胶陷阱特性的影响

4．1 表面电位衰减特性

4．2 陷阱特性

4．3 交联密度

4．4 本章小结

第5章 紫外作用下添加剂对硅橡胶陷阱特性的影响

5．1 表面电位衰减特性

5．2 陷阱特性

5．3 交联密度

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

攻读硕士学位期间参加的科研工作

致谢