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一种加速XLPE电缆水树老化的新型水电极法

基于原有的水电极老化方法，提出了一种能有效加速XLPE电缆绝缘中水树生长的新型水电极法，并针对该方法的老化机制进行了讨论。采用改进后的新型水电极法老化XLPE电缆制作水树样本，测量老化过程中电缆样本的介质损耗正切角（tanδ）的变化。利用光学显微镜、红外光谱（IR）和扫描电镜（SEM）分析电缆样本中水树的微观结构和形貌变化，提出相应的微观老化模型。结果表明：采用改进后的水电极法生成的水树尺寸和微观形貌差异较小，水树长度在300~400μm之间，水树形貌为团状，水树缺陷内部微孔或通道的直径在几微米到几十微米之间。采用新型水电极法老化的电缆试样稳定有效，可生成符合典型结构和特征的水树，为进一步研究电缆绝缘老化机理提供了可靠的保证。

关键词: XLPE电缆 , 水电极法 , 水树 , 微观形貌

XLPE电缆绝缘老化修复技术的工程应用研究

赵威 , 周凯 , 陶文彪 , 刘凡 , 杨琳

绝缘材料

通过水针电极老化法加速XLPE电缆绝缘产生明显水树，采用一种硅氧烷修复液对水树老化XLPE电缆绝缘进行修复，比较了修复前后老化XLPE电缆绝缘的介损和直流泄漏电流，并通过显微镜和扫描电镜（SEM）对水树及其内部的填充物进行了观察。结果表明：修复液能扩散到水树内消耗水分，生成绝缘性能良好的填充物填充水树空洞，使介损和泄漏电流明显下降，绝缘性能逐渐恢复到接近老化前水平。利用修复液对老化样本绝缘进行修复，对现场运行老化电缆进行了绝缘修复实验表明，修复后电缆的介损和直流泄漏电流下降一半以下，显著提高了水树老化运行电缆的绝缘性能。

关键词: 水树 , XLPE电缆 , 修复液 , 介质损耗因数 , 绝缘修复

改进水针法加速XLPE电缆水树老化研究

陶霰韬 , 周凯 , 杨滴 , 杨明亮 , 陶文彪

绝缘材料

采用改进水针法对XLPE电缆进行加速水树老化试验，并对老化后的切片样本形貌进行了光学显微镜及扫描电镜(SEM)观测。结果表明：改进后的水针法能有效的在针尖电极附近生成水树缺陷，水树区域尺寸可达数百微米，缺陷内部树枝通道的截面直径尺寸为微米级。

关键词: XLPE电缆 , 改进水针法 , 水树 , 加速老化 , 微观形貌

XLPE电缆中水树区域干湿状态下的电场特性研究

陶文彪 , 周凯 , 沈智飞 , 张圣博 , 武拥建

绝缘材料

为研究交联聚乙烯(XLPE)电缆中水树区域介电常数与电场特性的关系，采用水针电极、高频高压对交联聚乙烯电缆试样进行加速水树老化实验，通过显微镜观察水树形态，根据观察到的水树形态构建有限元仿真模型，仿真分析水树区域介电常数变化对水树周围电场强度的影响规律。结果表明：当水树区域相对介电常数或电导率增加时，水树末梢的场强增大，而针尖场强减小，水树末梢尖端易成为电树引发的起点；当水树区域相对介电常数或电导率减小时，针尖场强增大，而水树末梢的场强减小，针尖易成为电树引发的起点。

关键词: 交联聚乙烯电缆 , 水树 , 相对介电常数 , 电导率 , 电场强度

有限元法分析交联聚乙烯电缆水树生长机理

陶文彪 , 马振国 , 宋述勇 , 周凯 , 黄明 , 杨明亮

绝缘材料 doi:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2016.12.014

为了研究交联聚乙烯(XLPE)电缆中水树的生长机理，采用水针电极、高频高压的方法对XLPE薄片试样进行加速水树老化实验，通过显微镜观察经硅油加热处理前后的水树形态，构建有限元仿真模型，分析水树生长与电-机械应力的关系，并建立了水树生长的数学模型。结果表明：电-机械应力是导致水树生长的主要原因。在交变电场的作用下，环境中的水分在电缆绝缘中的杂质或缺陷处聚集，形成一系列充水微孔，并对其周围XLPE材料形成交变的Maxwell应力，导致XLPE分子链因应力疲劳而发生断裂，疲劳断裂的累积导致微孔体积增大、数量增多，这些微孔通过水树通道相连形成树枝状的水树形态。

关键词: 水树 , XLPE电缆 , 有限元仿真 , 电-机械应力 , 屈服强度

锂辉石/SiCp紫砂陶的抗热震性能

王俊 , 王平 , 简觉非 , 邓义群 , 漆小鹏 , 李之锋 , 刘斌

材料热处理学报

采用水冷-强度法测试表征了锂辉石/SiCp紫砂陶试样抗热震性能,结合SEM、XRD等测试分析手段进行物相、微观组织形貌方面分析,在SiCp含量为9％条件下,重点研究锂辉石含量(0 ～32％)对紫砂陶试样力学和热学性质的影响.结果表明,锂辉石含量为16％时,紫砂陶试样抗折强度达到最大值83.37 MPa;含量为24％时,平均热膨胀系数最低,强度保持率达到53.07％最高值,抗热震性能最好;莫来石和β-锂辉石固溶体晶相含量随锂辉石含量增大而增多;试样热震后断口出现裂纹,沿晶断裂是试样断裂的主要方式.

关键词: 紫砂陶 , 锂辉石 , 抗折强度 , 抗热震性

新型炭/陶复合电热材料的研制

魏炜 , 夏金童 , 李劲 , 赵敬利 , 赵庆才 , 李允柱 , 刘奉来

功能材料

选取膨润土作为陶瓷基体,以鳞片石墨、预处理石墨及炭黑作为导电原料,碳化硅作为增强原料,经球磨混合、50MPa模压成型和1000℃热处理3h后制备出炭/陶复合电热材料。采用XRD和SEM对其物相组成和微观形貌进行表征,并对其通电发热性能、力学性能和抗氧化性能进行了测试和分析。所制备的炭/陶复合材料具有优异的电热性能,在交流低电压（10V）下即可迅速升温,并在较高温度下保持相对稳定,研制的样品中最高发热温度可达643℃。通过调整碳化硅含量,复合材料抗弯强度可达14.3MPa。通过将炭材料和陶瓷材料复合,可有效改善炭材料的抗氧化性,使其明显氧化失重温度升高200℃左右。

关键词: 炭/陶复合电热材料 , 电热性能 , 力学性能 , 抗氧化性能

炭/陶复合材料电热性能的研究

李焰 , 夏金童 , 邵浩明 , 卢学峰

航空材料学报 doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2006.02.014

通过在陶瓷基体原料(高岭土)中添加炭系导电原料(石墨、炭黑),经球磨混合、模压成形和烧结工艺制得炭/陶复合材料.采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、数字测温仪等分析和测试了所研制试样的相组成、显微结构以及电热性能.结果表明,本实验的烧结条件下,炭系导电原料不会和陶瓷基体发生反应,其导电性不会受到影响.单一石墨和炭黑含量超过30和25wt%或石墨加炭黑混合(m石墨: m炭黑=1: 1)导电原料含量超过30wt%时,可在炭/陶复合材料内部形成良好的连续导电通道,且该材料具有优良的电发热性能.

关键词: 炭/陶复合材料 , 石墨 , 炭黑 , 电热性能

杀菌陶质釉面砖的研究

马铁成 , 高文元 , 刘贵伟 , 蔡英骥

硅酸盐通报 doi:10.3969/j.issn.1001-1625.1999.04.009

本文研究了以Ag3PO4、CuO为杀菌剂制作杀菌陶质釉面砖的配方组成,同时研究了烧成温度对杀菌效果的影响.结果表明添加Ag3PO42%或Ag3PO42%、CuO1%,釉烧温度1050℃可获得良好的杀菌效果,样品性能达到或超过国家标准.对样品的杀菌耐久性进行了检验,经过3个月的酸、碱溶液浸泡,结果杀菌效果无变化.

关键词: 杀菌陶瓷 , 釉面砖