张文龙
,
仲利东
,
吴月
,
杨佳明
,
赵洪
,
白永平
材料科学与工艺
本文对比分析了传统法和微波辅助法合成的Mg（ OH）2对所制备的纳米MgO晶粒尺寸和表面形貌的影响，以及纳米MgO不同制备方法对MgO／LDPE纳米复合材料空间电荷、体积电阻率及直流击穿场强的影响．结果表明，传统法制备的纳米MgO晶粒尺寸为22．74 nm，微波辅助法制备的纳米MgO的晶粒尺寸为12．76 nm， MgO质量分数为2％时有效降低了复合材料内部空间电荷的积聚，对复合材料的体积电阻和击穿场强均有提高．
关键词:
纳米MgO
,
微波辅助法
,
制备工艺
,
纳米复合材料
,
介电性能
宋宇程
,
杨佳明
绝缘材料
采用平行双螺杆挤出机和转矩流变仪制备了SiO2/LDPE纳米复合材料，研究了两种工艺对纳米粒子分散情况和介电性能的影响。利用电声脉冲法（PEA）比较LDPE和SiO2/LDPE纳米复合材料的空间电荷抑制能力，并测量了其室温下的直流击穿特性。结果表明：SiO2/LDPE比LDPE具有更高的空间电荷抑制能力，且两种工艺制备的SiO2/LDPE直流击穿强度分别提高了21.8%和3%。扫描电镜（SEM）分析表明，平行双螺杆制备的SiO2/LDPE纳米复合材料中的纳米粒子分散性更好，其空间电荷的抑制能力更高，直流击穿强度比转矩流变仪制备的材料高18.22%。平行双螺杆比转矩流变仪具有较高的剪切力，可提高纳米粒子在聚合物中分散性，进一步提高了SiO2/LDPE纳米复合材料的介电性能。
关键词:
纳米复合材料
,
制备工艺
,
分散性
,
空间电荷
,
直流击穿强度
张文龙
,
陈涛
,
穆娟
,
杨佳明
,
赵洪
高分子材料科学与工程
将不同ζ电位的水溶性硅溶胶与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)的四氢呋喃溶液共混,蒸出水和溶剂制得母料,母料与低密度聚乙烯(LDPE)密炼,制备出SiOx/LDPE纳米材料.研究了硅溶胶的ζ电位对SiOx在LDPE纳米材料中粒径和分散性的影响,进而研究对纳米材料力学性能和电学性能的影响.结果发现,硅溶胶的稳定性与SiOx/LDPE纳米材料的性能密切相关,硅溶胶的ζ电位越大,SiOx在纳米材料中的粒径越小,分散越均匀,纳米复合材料的力学性能越高,空间电荷的抑制效果越明显,当ζ电位为-16.80 mV时,Siox粒径小于100 nm,复合材料的弹性模量为53.73MPa,断裂伸长率为972.41％,拉伸强度为10.13 MPa,断裂功为12.48 J/m2,电荷的注入量降低为2.5 C/m3～3.0 C/m3.
关键词:
水溶性硅溶胶
,
ζ电位
,
低密度聚乙烯
,
纳米复合材料
,
力学性能
,
空间电荷
张文龙
,
吴月
,
杨佳明
,
仲利东
,
赵洪
,
王暄
高分子材料科学与工程
针对高压、超高压直流输电电缆中存在空间电荷效应的现象,文中基于MgO/聚乙烯纳米复合材料,加入乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)进行改性,讨论了EVA的种类及用量对复合材料空间电荷、体积电阻率及直流击穿场强的影响,并通过扫描电镜(SEM)对粒子在复合材料中的分散性进行表征.结果表明,添加VA质量分数为14％的EVA制备的纳米复合材料介电性能要好于添加VA质量分数为50％的EVA,并且此种EVA质量分数为9％时,MgO粒子尺寸为56nm ～76nm,达到了纳米级分散,有效地降低了复合材料中的空间电荷密度,对复合材料的体积电阻率和直流击穿场强均有提高.
关键词:
纳米复合材料
,
体积电阻率
,
击穿场强
,
空间电荷
郑昌佶
,
时海涛
,
杨佳明
,
赵洪
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160129.001
利用熔融共混法制得不同纳米 SiC质量分数(0.5%、2.0%、3.0%)的纳米 SiC/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料,研究了添加纳米 SiC颗粒对 LDPE介电性能的影响。利用 SEM观测了纳米 SiC 颗粒的分散特性,利用电声脉冲(PEA)法测得40 kV/mm场强作用下纳米 SiC/LDPE 复合材料的空间电荷分布特性。利用热刺激电流(TSC)进一步验证纳米 SiC添加能够提高 LDPE的陷阱浓度。结果表明：纳米 SiC 颗粒能够均匀地分散在 LDPE中,未出现较大的团聚现象。纳米 SiC质量分数为0.5%、2.0%和3.0%的纳米 SiC/LDPE 复合材料空间电荷注入量明显低于 LDPE。短路600 s后的残留空间电荷密度远小于 LDPE。纳米 SiC/LDPE复合材料的空间电荷注入量与电导率均随着纳米 SiC的增加而减少。纳米 SiC质量分数为3.0%的纳米 SiC/LDPE复合材料场强非线性系数为2.6,远小于 LDPE的4.3。TSC曲线表明纳米 SiC/LDPE复合材料内部制造了大量的陷阱,抑制了载流子在材料内部的输运,从而阻碍了空间电荷的迁移和积聚。
关键词:
复合材料
,
SiC
,
低密度聚乙烯
,
空间电荷
,
电导率
,
陷阱
刘丛吉
,
杨佳明
,
陈俊岐
,
赵洪
绝缘材料
doi:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2017.02.007
为研究聚乙烯密度对其直流介电性能的影响,测试了LDPE、MDPE和HDPE的击穿强度、电导特性和空间电荷特性,探讨了结晶形貌及结晶度对材料介电性能的影响.结果表明:聚乙烯的结晶度和片晶敛集度对其电性能有显著影响.随着密度增加,聚乙烯的结晶形态发生变化,片晶厚度增加,敛集度上升,使载流子迁移率降低,从而改善了其直流介电性能,空间电荷注入量减少,击穿强度升高.
关键词:
聚乙烯
,
结晶度
,
击穿强度
,
电导电流
,
空间电荷
胥智勇
,
赵洪
,
陈俊岐
,
杨佳明
,
郑昌佶
,
雷建设
绝缘材料
doi:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2017.04.007
通过向低密度聚乙烯(LDPE)中加入不同质量分数的过氧化二异丙苯(DCP),制备了不同交联度的XLPE试样,用热延伸实验法对交联度进行表征;利用水刀电极法对试样进行水树枝老化,并采用光学显微镜观测其水树枝的生长形貌;采用差示量热扫描仪(DSC)对试样的结晶度进行测试,并分别通过偏光显微镜(PLM)和扫描电子显微镜(SEM)观察其结晶形貌,研究交联度对交联聚乙烯(XLPE)水树枝老化特性的影响机理.结果表明:提升XLPE的交联度可以显著增强其耐水树枝能力;虽然交联反应抑制了XLPE球晶和片晶的生长,使其结晶度下降,导致无定形区域面积增大,但形成的三维网状结构限制了材料内部水分沿电场方向发生形变挤压形成水树枝的能力,交联度越高,这种抑制能力越强.相比于结晶的影响,三维网状结构对提高材料耐水树枝能力的影响更明显.
关键词:
交联聚乙烯
,
水树枝
,
结晶
,
交联度
