热老化下TiO2/LDPE纳米复合材料内空间电荷特性的研究

摘要

采用电声脉冲法和差示扫描量热法测试热老化前后纯低密度聚乙烯(LDPE)和TiO2/LDPE复合材料样品的空间电荷分布情况及结晶特性,着重分析热老化后TiO2/LDPE复合材料的空间电荷行为,结合相关理论模型以及电荷体密度、材料结晶度等计算结果,探究热老化及纳米粒子对LDPE绝缘材料内空间电荷特性的影响规律和内在机理。结果表明:纳米TiO2的表面效应及界面结构提高了LDPE基体的结晶度并减少了空间电荷的来源,从而抑制了热老化前后材料内空间电荷的积聚行为,而TiO2/LDPE复合材料的抗热老化能力主要与其结晶度的变化有关。虽然热老化能直接影响LDPE的空间电荷特性,但是纳米粒子不仅能减少空间电荷的积聚,还能延缓热老化进程,因此在热老化条件下TiO2/LDPE复合材料仍具备抑制空间电荷的能力。