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环氧树脂高温分子链松弛与玻璃化转变特性被引量：26: 2016年; 环氧树脂是电力设备中广泛应用的一种绝缘材料,其介电性能受到分子链运动特性的影响.本文制备了直径为50 mm、厚度为1 mm的环氧树脂试样,采用差示扫描量热仪和宽频介电谱仪测试了环氧树脂的玻璃化转变温度和介电特性.实验结果表明,环氧树脂的玻璃化转变温度为105°C,在玻璃化转变温度以上,高频段出现了由分子链段运动造成的松弛过程,低频段出现了由载流子在材料中迁移造成的直流电导过程.发现环氧树脂不同尺寸分子链段的松弛时间不同,其松弛时间分布较宽,计算得到了分子链段在不同温度下的松弛时间分布特性.分子链松弛峰频率和直流电导随温度的变化关系服从Vogel-Tammann-Fulcher公式.拟合实验结果得到分子链松弛峰频率和直流电导的Vogel温度和强度系数.由Vogel温度计算得到了与差示扫描量热测试结果一致的玻璃化转变温度,约为102°C.结果表明玻璃化转变温度以上环氧树脂的自由体积增大,分子链段有足够的空间来响应外电场从而产生分子链松弛极化,载流子有足够的能量在材料中迁移形成电导.; 林生军黄印谢东日闵道敏王威望杨柳青李盛涛; 关键词：环氧树脂介电谱玻璃化转变

环氧基碳纳米管纳米电介质的直流真空沿面闪络特性被引量：11: 2017年; 气-固界面的沿面闪络电压低于同等条件下同种气体的击穿电压,从而制约着特高压电力设备的发展。对固体绝缘材料进行改性可以提高气-固绝缘系统的沿面闪络性能。为此,制备了8种不同的多壁碳纳米管(MWCNTS)掺杂环氧树脂,即掺杂质量分数分别为0%、0.02%、0.05%、0.1%、0.125%、0.15%、0.2%和0.5%的8种试样,并对试样进行了显微形貌、玻璃化转变温度、介电常数、表面粗糙度、电阻率、表面电位衰减特性(SPD)、直流真空沿面闪络特性的测试。试验结果表明:随着掺杂质量分数的提高,环氧复合材料的沿面闪络电压先上升后下降,并且在掺杂质量分数为0.1%时达到极大值,环氧复合材料的闪络电压比纯环氧树脂的提升了23.1%。通过分析发现,掺杂质量分数较低时,沿面闪络电压的上升与陷阱深度的增加及介电常数的下降有关;而掺杂质量分数较高时,沿面闪络的下降与浅陷阱密度的增加及介电常数上升有关。通过分析得到,介电常数会引起电场畸变,陷阱的深度和密度会影响载流子迁移过程,二者均对沿面闪络电压产生影响。; 李枕黄印闵道敏李盛涛林生军康文斌; 关键词：碳纳米管沿面闪络介电常数表面粗糙度

直流电晕下环氧绝缘材料的表面电荷特性被引量：4: 2016年; 环氧树脂广泛应用于电力系统中,其表面电荷的积累和衰减行为已成为制约众多高压直流电力设备研制的关键问题。薄片状介质试样的表面电荷密度与表面电位近似呈线性关系,因此,常通过表面电位衰减行为研究表面电荷的衰减特性。基于栅控负直流电晕充电方法,采用纯环氧试样及几种环氧纳米复合试样,研究环氧树脂的表面电位衰减特性。结果表明:随着栅极电压的增大,环氧树脂表面电位的衰减速度逐渐加快,并在约?8 k V处开始出现"交叉"现象;随电晕时间的增长,环氧树脂表面电位的衰减速度逐渐加快,并在约480 s处达到稳定;环氧树脂的表面电位衰减速度与ε/γ成线性关系,即与介电常数ε成反比、与体电导率γ成正比。; 邢照亮茹佳胜黄印张翀陈新闵道敏李盛涛; 关键词：环氧树脂表面电荷直流电晕

聚丙烯/BN复合介质高频击穿性能提升与电荷输运仿真研究被引量：4: 2020年; 机械式高压直流断路器LC振荡支路的换流电容在开断过程中发挥重要作用,其承受数千赫兹的高频电压会对电容器聚丙烯绝缘介质造成损伤。为提升其高频击穿场强,分别制备掺杂质量分数为1%、2%和6%的聚丙烯/氮化硼复合介质,测试极化、热刺激去极化电发流、表面电位衰减和高频(500、2000 Hz)击穿特性。实验结果表明:复合介质的高频击穿场强相较于纯聚丙烯均增加,在质量分数为1%时达到最大,这对应于在质量分数为1%时较深的陷阱能级。基于双极性电荷输运方程和空间电荷调制击穿模型,仿真分析了高频电压作用时的空间电荷和电场动态演变过程,包括随电压频率、陷阱能级和加压时间的空间电荷注入和电场畸变率动态变化。仿真结果表明,高频下的电荷注入集中于电极–介质边界处距离介质表层数微米的区域;在较高频率时的电极–介质边界处的注入电荷密度和电场畸变更明显;具有较深陷阱的复合介质的电极–介质边界处的电场畸变得到改善;交变电场下在90°和270°相位时的净累积电荷最多,此时的电场畸变率最大。; 谢东日刘晔黄印闵道敏李盛涛; 关键词：聚丙烯电力电容器复合介质空间电荷

基于TSC的空间介质载流子迁移率测量方法: 本文提出了引入玻尔兹曼分布函数的基于TSC测量的载流子迁移率计算模型,并计算了典型空间有机介质的迁移率,同时采用空间电荷限制电流方法测量了典型空间有机介质的迁移率。通过比较两种方法得到的迁移率表明,本文提出的迁移率计算模...; 李盛涛李巍巍闵道敏林敏黄印; 关键词：热刺激电流迁移率电荷输运; 文献传递

纳米复合电介质击穿与耐电晕性的纳米掺杂效应被引量：8: 2018年; 纳米掺杂对聚合物绝缘介质的电气性能影响较大。以杜邦公司的纯聚酰亚胺100HN和纳米型聚酰亚胺100CR为研究对象,开展电导、表面电位衰减、直流击穿与耐电晕实验。实验结果表明,相较于100HN,100CR的直流击穿场强下降6.4%,而其耐电晕时间提升400%,表明纳米粒子在两种特性中发挥不同的作用机制。表面电位衰减特性提取的陷阱参数表明100CR的深陷阱能级和密度均减小;高场电导结果表明100CR的电导率和载流子迁移率均增加。扫描电子显微镜观察电晕后的试样表面形貌发现100HN的表面形貌为“沟槽型通道”,而100CR的表面形貌是“不同侵蚀度的分层环形”,且侵蚀面积增大。研究结果表明：纳米粒子通过改变陷阱特性影响电导特性,最终影响直流击穿的发展过程;对于耐电晕特性,提出了基于表面碰撞散射与电荷消散协同作用的纳米复合电介质的耐电晕模型,解释了分层环形形貌特征与耐电晕性能增加的原因。; 谢东日闵道敏黄印康文斌任双赞李盛涛; 关键词：击穿耐电晕空间电荷

掺杂含量对环氧纳米复合电介质陷阱与空间电荷的影响被引量：16: 2017年; 环氧纳米复合电介质具有抑制空间电荷积聚、高电阻率、高击穿强度等优异性能,对直流电力设备的发展具有重要的作用.但纳米粒子含量对纳米复合电介质陷阱、电导率和空间电荷的影响机理尚不清楚.本文在纳米复合电介质交互区结构模型的基础上提出了计算交互区浅陷阱和深陷阱密度的方法,得到了浅陷阱和深陷阱密度随纳米粒子含量的变化关系.随着纳米粒子含量的增加,浅陷阱密度逐渐增大,深陷阱先增加然后由于交互区重叠的影响而逐渐减少.研究了纳米粒子含量对浅陷阱控制载流子迁移率的影响,发现随着纳米粒子的增多,浅陷阱大幅增多,浅陷阱之间的平均间距迅速减小,导致载流子更容易在浅陷阱间跳跃迁移,浅陷阱控制载流子迁移率增大.建立了纳米复合电介质的电荷输运模型,采用电荷输运模型计算研究了环氧/二氧化钛纳米复合电介质的空间电荷分布、电场分布和电导率特性.发现在纳米粒子添加量较小时,交互区的深陷阱对电导的影响起主导作用;纳米粒子添加量进一步增加,浅陷阱对电导的影响将起到主要作用.; 袁端磊闵道敏黄印谢东日王海燕杨芳朱志豪费翔李盛涛; 关键词：空间电荷

电子束辐照对环氧微米复合介质表面陷阱特性和表面电导的影响被引量：6: 2016年; 在真空环境下采用电子束辐照对环氧微米复合介质试样进行表面处理,测试辐照前后试样的表面电位衰减和表面电导等特性。结果表明:辐照前后的试样均存在深、浅两个表面陷阱中心。随着辐照能量的增大,表面浅陷阱密度逐渐减小,其能级未发生明显变化,表面深陷阱的密度和能级均逐渐增大;电子束辐照在介质中沉积的能量与表面陷阱特性的变化有关,当电子束沉积的能量大于电介质禁带宽度的3倍左右,就会造成电介质电离,导致电介质表面深陷阱能级和密度增加,阻碍载流子在试样表面的迁移,降低了试样的表面电导率。采用电子束辐照调控绝缘介质的表面陷阱特性和表面电导,提高沿面闪络电压,能够为电力设备的可靠运行提供保障。; 林生军黄印闵道敏李枕谢东日李盛涛张翀邢照亮; 关键词：电子束辐照表面电导

基于热刺激电流的空间电介质载流子迁移率测量方法被引量：4: 2012年; 为了研究空间用聚酰亚胺材料在不同温度下的载流子迁移率,提出了基于热刺激电流(TSC)测量载流子迁移率的模型。对试样施加一段时间的电压,会有电荷注入到材料中。当试样温度降低到液氮温度时,注入电荷被保持在材料的陷阱中。假设入陷的电荷服从玻尔兹曼分布,陷阱中电荷会随着材料温度的上升而出陷,然后在自建电场的作用下向电极传输。在这个物理模型的基础上,推导出了载流子迁移率的解析公式。通过计算,得到了聚酰亚胺在不同温度下的载流子迁移率。同时,采用空间电荷限制电流方法测量了聚酰亚胺材料的迁移率。通过比较2种方法得到的迁移率表明,提出的迁移率计算模型可以比较精确地得到在强场下较大温度范围内的载流子迁移率。该方法为空间介质电荷输运规律和机理的研究提供了基础。; 李盛涛李巍巍闵道敏林敏黄印; 关键词：载流子迁移率热刺激电流

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黄印

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