热老化下TiO2/LDPE纳米复合材料内空间电荷特性的研究
来源期刊:绝缘材料2020年第9期
论文作者:李玉栋 熊天雨 胡德双 杜泓志 李志鹤
文章页码:30 - 36
关键词:纳米复合材料;聚乙烯;热老化;空间电荷;结晶度;
摘 要:采用电声脉冲法和差示扫描量热法测试热老化前后纯低密度聚乙烯(LDPE)和TiO2/LDPE复合材料样品的空间电荷分布情况及结晶特性,着重分析热老化后TiO2/LDPE复合材料的空间电荷行为,结合相关理论模型以及电荷体密度、材料结晶度等计算结果,探究热老化及纳米粒子对LDPE绝缘材料内空间电荷特性的影响规律和内在机理。结果表明:纳米TiO2的表面效应及界面结构提高了LDPE基体的结晶度并减少了空间电荷的来源,从而抑制了热老化前后材料内空间电荷的积聚行为,而TiO2/LDPE复合材料的抗热老化能力主要与其结晶度的变化有关。虽然热老化能直接影响LDPE的空间电荷特性,但是纳米粒子不仅能减少空间电荷的积聚,还能延缓热老化进程,因此在热老化条件下TiO2/LDPE复合材料仍具备抑制空间电荷的能力。
李玉栋1,熊天雨1,胡德双2,杜泓志1,李志鹤1
1. 重庆大学电气工程学院2. 承德石油高等专科学校热能工程系
摘 要:采用电声脉冲法和差示扫描量热法测试热老化前后纯低密度聚乙烯(LDPE)和TiO2/LDPE复合材料样品的空间电荷分布情况及结晶特性,着重分析热老化后TiO2/LDPE复合材料的空间电荷行为,结合相关理论模型以及电荷体密度、材料结晶度等计算结果,探究热老化及纳米粒子对LDPE绝缘材料内空间电荷特性的影响规律和内在机理。结果表明:纳米TiO2的表面效应及界面结构提高了LDPE基体的结晶度并减少了空间电荷的来源,从而抑制了热老化前后材料内空间电荷的积聚行为,而TiO2/LDPE复合材料的抗热老化能力主要与其结晶度的变化有关。虽然热老化能直接影响LDPE的空间电荷特性,但是纳米粒子不仅能减少空间电荷的积聚,还能延缓热老化进程,因此在热老化条件下TiO2/LDPE复合材料仍具备抑制空间电荷的能力。
关键词:纳米复合材料;聚乙烯;热老化;空间电荷;结晶度;