纳米ZnO/环氧树脂复合材料耐电树枝性能的研究

发布时间：2024-04-25 04:53

　　目前作为绝缘材料广泛应用的环氧树脂,虽然具有良好的电气绝缘性能,但已经不能满足电力系统对于绝缘可靠性日益提高的要求。研究发现,电介质的老化是绝缘击穿的重要原因。对环氧树脂(EP)进行纳米掺杂改性处理以提高绝缘材料耐电树枝能力已经成为了研究热点。纳米ZnO不仅有纳米微粒所共有的纳米特性,还可以使掺杂后的介质材料具有场致非线性电导特性及抗紫外特性,因此成为本文首选的纳米掺杂微粒。为研究纳米ZnO对环氧树脂耐电树枝性能的作用,本文开展了如下研究。本文以环氧树脂为基体,纳米氧化锌为掺杂颗粒。采用共混法并辅助超声波分散通过特制模具在实验室制备不同纳米掺杂量的纳米ZnO/EP复合绝缘材料试样。并对制备的ZnO/EP试样进行了SEM断面扫描,察验ZnO粒子在环氧树脂中的分布。随后对其进行了介电与导热的测试中发现,当ZnO/EP中纳米ZnO混入量为5wt%时,相对介电常数与导热系数分别升到最大值4.79与0.196W/(m·℃)提升了39.4%和29.8%。以不同纳米掺杂质量分数的实验样品的局放起始电压与平均击穿电压的测试结果为参考,选取合适的老化实验电压,研究纳米ZnO/EP复合材料试样耐电树性能。...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题研究的目的与意义
    1.2 电树枝老化的研究进展
        1.2.1 电树枝老化的危害
        1.2.2 电树枝老化理论研究
        1.2.3 影响电树枝生长的因素
        1.2.4 抗电树枝老化的研究进展
    1.3 纳米复合材料相关研究进展
        1.3.1 纳米ZnO的特性
        1.3.2 纳米氧化锌复合材料的研究进展
    1.4 本文的研究内容
2 纳米ZnO/EP复合材料试样制备与基本性能研究
    2.1 实验原材料和主要仪器设备
    2.2 共混法制备纳米ZnO/环氧树脂复合材料
    2.3 复合材料微观断面观测
    2.4 ZnO/EP复合材料介电特性测试与分析
        2.4.1 介电特性测试手段
        2.4.2 介电特性测试结果及分析
    2.5 ZnO/EP复合材料导热性能的测试与分析
        2.5.1 介电特性测试手段
        2.5.2 测试结果及分析
    2.6 本章小结
3 纳米ZnO/EP复合材料电树枝老化特性
    3.1 针板电极的封装
    3.2 局部放电起始电压与短时击穿电压的测试及分析
        3.2.1 测试手段
        3.2.2 测试结果及分析
    3.3 复合材料耐电树老化测试
        3.3.1 复合材料耐电树平台的搭建
        3.3.2 电树枝起始概率统计结果
        3.3.3 电树枝生长曲线结果
        3.3.4 纳米ZnO/EP复合材料电树枝形貌结果
    3.4 复合材料陷阱的测试
        3.4.1 陷阱的测试手段
        3.4.2 陷阱的测试结果
    3.5 纳米ZnO掺杂环氧树脂耐电树枝机理分析
    3.6 本章小结
4 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文成果



本文编号：3964034