国家自然科学基金(51077029)
- 作品数：8 被引量：134H指数：7
- 相关作者：张晓虹高俊国迟晓红郭宁郑杰更多>>
- 相关机构：哈尔滨理工大学南方电网科学研究院有限责任公司西南电子设备研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划黑龙江省研究生创新科研项目更多>>
- 相关领域：一般工业技术电气工程化学工程更多>>
- 纳米ZnO/低密度聚乙烯复合材料的介电特性被引量：8
- 2016年
- 为探讨纳米ZnO/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料的介电特性,首先,采用硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂对纳米ZnO进行改性,并利用两步法制备了不同纳米ZnO质量分数、不同纳米ZnO粒径、不同纳米ZnO表面修饰方式和不同冷却方式的纳米ZnO/LDPE复合材料;然后,通过FTIR、SEM、DSC和热激电流(TSC)测试了纳米ZnO在基体中的分散情况、复合材料的等温结晶过程参数变化及陷阱密度;最后,在不同实验温度下分别进行了交流击穿、绝缘电导率、介电常数和空间电荷实验。结果表明:纳米ZnO的加入使纳米ZnO/LDPE复合材料内部陷阱深度和密度均有所增加;当纳米ZnO的粒径为40nm且质量分数为3%时,复合材料的结晶速度最快,纳米ZnO在基体中的分散性较好,击穿场强达到最高值133.3kV/mm,电导率及介电常数也相对较低,加压时复合材料内部空间电荷少,短路时释放电荷速度快,介电性能较好;由于纳米粒子增加了材料内部的热传导速率,降低了复合材料随着温度升高而降解的速度,因而相对于纯LDPE,随着实验温度的提高,纳米ZnO/LDPE复合材料的击穿场强下降幅度及电导率上升幅度均较小。
- 程羽佳张晓虹郭宁王若石张天旭
- 关键词：低密度聚乙烯纳米ZNO击穿场强介电性能
- 蒙脱土/聚丙烯复合材料结晶形态及耐电树枝化特性被引量：22
- 2015年
- 为了改善聚丙烯(PP)的耐电树枝性能,以有机化蒙脱土(MMT)作为纳米填充相,马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)作为相容剂,采用熔融插层一步法和二步法制备了MMT/PP复合材料。分别利用偏光显微镜(PLM)及差示扫描量热(DSC)曲线观测了PP及MMT/PP复合材料的结晶形态及结晶过程,采用SEM考察了MMT在复合材料中的分散状态。通过电树枝引发实验,探究了制备方法及结晶形态对复合材料耐电树枝化性能的影响。实验结果表明:采用熔融插层二步法制备的MMT/PP复合材料,其无机相分散较均匀,结晶尺寸减小,结晶结构由球晶转变为片晶的堆叠,结晶度提高了约2.7%;在PP试样中,电树枝长度较长且分枝较少,而MMT/PP试样中电树枝转变为长度较小且分枝较多的稠密结构。
- 迟晓红俞利郑杰高俊国张晓虹
- 关键词：蒙脱土聚丙烯复合材料
- 纳米ZnO和纳米MMT对低密度聚乙烯介电性能的影响被引量：12
- 2015年
- 分别采用添加纳米ZnO和纳米蒙脱土(MMT)粒子的方法提高低密度聚乙烯(LDPE)的介电性能,选择偶联剂对纳米粒子进行表面修饰,并利用熔融共混法制备了纳米ZnO/LDPE和纳米MMT/LDPE复合材料,通过XRD、FTIR和DSC对试样进行表征。研究了复合材料的交流击穿特性,对试样进行了空间电荷试验。结果表明:通过偶联剂修饰,纳米粒子与聚合物之间的界面结合得到改善,且纳米粒子在基体中的分散性更好;同时复合材料的结晶速率提高,结晶结构更完善;添加纳米粒子可以不同程度地提高LDPE的击穿场强,当纳米ZnO和纳米MMT的质量分数均为3wt%时,复合材料的击穿场强达到最大,分别比纯LDPE的击穿场强高出11.0%和10.3%;纳米ZnO和纳米MMT都有抑制空间电荷的作用,且ZnO的抑制效果更明显。
- 程羽佳郭宁王若石张晓虹
- 关键词：低密度聚乙烯纳米蒙脱土纳米ZNO击穿场强空间电荷
- 基于聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料微观结构的力学性能模拟被引量：14
- 2016年
- 模拟分子的结构与行为有助于更深刻地分析聚乙烯/蒙脱土(PE/MMT)纳米复合材料力学性能变化的微观机理.为此,以分子动力学为依据,利用Materials studio构建聚乙烯/蒙脱土纳米复合材料模型.在普适力场作用下,通过X射线衍射、径向分布函数以及相互作用能分别对纳米复合材料和纳米蒙脱土的微观结构和性能进行分析.仿真结果表明:有机化处理使蒙脱土的层间距增大79%;在蒙脱土质量分数为4.0 wt%时,PE/MMT纳米复合材料中存在明显的氢键作用,聚乙烯分子和蒙脱土片层间的相互作用能高达-390 kcal/mol,界面作用得到明显提高,最终形成稳定的材料结构,同时力学性能相比纯聚乙烯材料也得到改善,其中杨氏模量、体积模量以及剪切模量分别提高38%,21%和40%.分子模拟结果与实验实测结果相符,并验证了有机化蒙脱土改性聚乙烯绝缘材料会产生氢键作用.
- 李丽丽张晓虹王玉龙国家辉张双
- 关键词：微观结构力学性能
- 大电机主绝缘老化的声学检测系统设计研究
- 本文以虚拟仪器技术为基础,利用计算机声卡代替普通采集卡作为硬件,用数据分析和处理功能非常强大的工程实用软件LabVIEW作为软件开发平台,研制开发了一套大电机主绝缘老化声学检测分析系统。测试的基本试验方法是利用冲击锤对电...
- 孙国华李彦澄井水益胡春秀高俊国张晓虹
- 关键词：虚拟仪器大电机主绝缘
- 文献传递
- 交联聚乙烯/蒙脱土纳米复合物空间电荷特性研究被引量：15
- 2013年
- 以十八烷基氯化铵处理的有机化蒙脱土(O-MMT)为无机纳米相,以低密度聚乙烯(LDPE)作为基体聚合物,以马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA)为相容剂,以双叔丁基过氧化二异丙基苯BIPB为交联剂,通过熔融插层复合后再进行化学交联的"两步法",制备了交联聚乙烯/有机化蒙脱土(XLPE/O-MMT)纳米复合物.利用电声脉冲法(PEA)试验研究了不同蒙脱土含量的XLPE/O-MMT纳米复合物的空间电荷特性.实验结果表明,与纯XLPE相比,含一定比例O-MMT的XLPE/O-MMT纳米复合物具有不同程度抑制空间电荷的能力.当O-MMT含量为0.5%～1%时,其纳米复合物的空间电荷量最小;在O-MMT含量为3%～7%的范围内,随O-MMT含量的增加,XLPE/O-MMT纳米复合物中空间电荷量逐渐增大,但仍低于纯XLPE中的空间电荷量.通过热激电流(TSC)实验证实,与XLPE相比,XLPE/O-MMT纳米复合物的TSC峰均不同程度地向高温方向偏移,说明纳米复合材料的陷阱深度增加.当O-MMT含量为1 wt%时,TSC曲线所包围的面积最小,相应地,其陷阱密度最小;而随着O-MMT含量的增加,XLPE/O-MMT纳米复合物的TSC曲线所包围面积逐渐增大,说明其陷阱密度有所增加.绝缘电导率的试验结果进一步支持了上述观点.
- 高俊国张豪李丽丽张静郭宁张晓虹
- 关键词：交联聚乙烯空间电荷热激电流
- 聚丙烯中电树枝生长机理研究被引量：7
- 2014年
- 耐电树枝老化特性是表征聚合物绝缘材料介电性能的重要参数之一.聚丙烯(PP)是典型半结晶聚合物,其复杂的非均匀聚集态结构影响电树枝的生长.本文对PP及加入成核剂的PP试样进行了耐电树枝化性能实验,通过偏光显微镜(PLM)及差示扫描量热法(DSC)分析加入成核剂前后PP的结晶形态、结晶度以及结晶结构对电树枝生长特征的影响.以相界面自由能的热驱动作用以及放电雪崩理论为基础,对电树枝生长的热力学和动力学机理进行分析,阐明电场分布对电树枝生长的重要作用.根据半结晶材料的结晶相和非晶相的物理性能,建立材料内部电场分布计算模型,模拟针-板电极条件下聚合物材料内部的局域电场分布情况,分析了电树枝通道的动力学生长特征,探讨了成核剂改变PP的结晶结构抑制电树枝沿电场生长的作用.
- 迟晓红高俊国郑杰张晓虹
- 关键词：电树枝热力学动力学
- 基于有限元法的电缆金属护套感应电压仿真分析被引量：57
- 2014年
- 为有效降低单芯电缆金属护套感应电压对电缆寿命及载流量的影响,科学合理地选择不同电缆结构的敷设排列方式和距离,利用有限元法对不同材料、结构的电缆金属护套感应电压进行了数值仿真分析。首先采用电磁感应定律对单芯电缆金属护套感应电压进行解析计算;再通过Ansoft Maxwell 15软件建立单回路电缆金属护套感应电压的3维简化模型,并验证了有限元分析方法的适用范围。在此基础上,计算护套、半导电屏蔽层在不同相对磁导率、体积电导率条件下的感应电压值,分析了钢带铠装层对金属护套感应电压的影响。结果表明,当金属护套的体积电导率由105 S/m增大到107 S/m时,电缆金属护套感应电压约降低2.86%;而当屏蔽材料的体积电导率由104 S/m增大到105 S/m时,电缆金属护套感应电压约降低6.06%。当金属护套的相对磁导率由1增大到10时,电缆金属护套感应电压约升高48.48%;而当屏蔽材料的相对磁导率由1增大到10时,电缆金属护套感应电压约升高6.06%;与无铠装层电缆相比,装有金属铠装层电缆的金属护套感应电压增大了近100%。
- 高俊国于平澜李紫云张晓虹刘通刘智宏
- 关键词：单芯电缆金属护套感应电压有限元法
- 成核剂对聚丙烯结晶形态及树枝化放电特性的影响
- 本文以四种型号的聚丙烯（PP）作为基体材料,加入成核剂CA202,采用熔融混合法制备了PP/CA202材料,研究了纯PP和PP/CA202材料的结晶形态与树枝化性能间的关系。利用偏光显微镜（PLM）对试样进行观察,发现成...
- 俞利王伟郑杰迟晓红高俊国张晓虹
- 关键词：聚丙烯成核剂电树枝化
- 文献传递
- Nano-MMT对XLPE复合材料空间电荷特性的影响研究
- 本文以十八烷基氯化铵为改性剂对蒙脱土进行有机改性,采用X射线连续衍射扫描仪对蒙脱土片层间距进行了测试;采用熔融插层法制备了交联聚乙烯/蒙脱土（XLPE/O-MMT）复合材料。采用电声脉冲法测量了含有不同蒙脱土含量的XLP...
- 高俊国张豪孙亮郭宁王伟张晓虹
- 关键词：交联聚乙烯空间电荷分布
- 文献传递
