在聚合物中摻雜適量的無機納米顆粒可顯著改善其某些電學性能,并同時賦予其優(yōu)異的力學性能和熱學性能。而半結(jié)晶聚合物的電學性能依賴于聚合物本身的聚集態(tài)結(jié)構(gòu),如結(jié)晶度、結(jié)晶尺寸、晶界以及內(nèi)部缺陷等。在半結(jié)晶聚合物中添加無機顆粒必然會影響其分子鏈段的運動能力以及聚集態(tài)結(jié)構(gòu),因此,需要探究不同無機顆粒對聚合物聚集態(tài)結(jié)構(gòu)的影響,揭示無機顆粒/聚合物微納米復合材料電學性能的微觀機制。以低密度聚乙烯（LDPE）為基體,以表面疏水改性的納米SiO₂顆粒和超聲處理的有機化MMT顆粒為無機填料,釆用熔融共混法分別制備了納米SiO₂/LDPE復合材料、MMT/LDPE復合材料和MMT/SiO₂/LDPE多元復合材料。利用差示掃描量熱儀（DSC）、X射線衍射儀（XRD）、偏光顯微鏡（PLM）和原子力顯微鏡（AFM）等對LDPE、SiO₂/LDPE復合材料、MMT/LDPE復合材料和MMT/SiO₂/LDPE多元復合材料的結(jié)晶動力學過程、結(jié)晶形態(tài)以及晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了分析表征。結(jié)果表明:納米SiO_... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學黑龍江省

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 納米復合電介質(zhì)電性能的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 納米顆粒的類別和含量對聚合物電學性能的影響
        1.2.2 納米顆粒的粒徑對聚合物電學性能的影響
        1.2.3 納米顆粒的形狀對聚合物電學性能的影響
        1.2.4 納米顆粒分散性對聚合物電學性能的影響
        1.2.5 其他處理方式對納米復合電介質(zhì)電學性能的影響
    1.3 納米復合電介質(zhì)的理論研究現(xiàn)狀
        1.3.1 介電雙層理論
        1.3.2 多核模型
        1.3.3 多區(qū)域結(jié)構(gòu)模型
        1.3.4 誘導電勢阱理論
    1.4 聚乙烯聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與電學性能的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 聚乙烯聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與電荷遷移的關系
        1.4.2 聚乙烯聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與電荷陷阱的關系
        1.4.3 聚乙烯聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與耐電強度的關系
    1.5 論文的主要工作及研究內(nèi)容
第2章 低密度聚乙烯基微納米復合電介質(zhì)的制備與結(jié)構(gòu)表征
    2.1 低密度聚乙烯基微納米復合電介質(zhì)的制備
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 蒙脫土的有機化及超聲處理
        2.1.3 微納米復合電介質(zhì)的制備
    2.2 微納米復合電介質(zhì)的結(jié)構(gòu)表征
        2.2.1 無機顆粒分散性表征
        2.2.2 化學結(jié)構(gòu)表征
        2.2.3 結(jié)晶行為表征
        2.2.4 結(jié)晶形態(tài)表征
        2.2.5 晶體參數(shù)表征
    2.3 微納米復合電介質(zhì)聚集態(tài)結(jié)構(gòu)分析
    2.4 本章小結(jié)
第3章 低密度聚乙烯基微納米復合電介質(zhì)耐電樹枝性能研究
    3.1 電樹枝引發(fā)與生長機理
        3.1.1 氣隙放電理論
        3.1.2 麥克斯韋電-機械應力理論
        3.1.3 電荷注入與抽出理論
        3.1.4 熱電子理論
        3.1.5 光降解理論
    3.2 電樹枝樣品制備與電樹枝引發(fā)
        3.2.1 電樹枝樣品制備
        3.2.2 電樹枝引發(fā)實驗
    3.3 微納米復合電介質(zhì)耐電樹枝性能
        3.3.1 電樹枝生長特性
        3.3.2 電樹枝形態(tài)特征
        3.3.3 分形維數(shù)特征
        3.3.4 微納米復合電介質(zhì)耐電樹枝性能分析
2/LDPE多元復合電介質(zhì)耐電樹枝性能">    3.4 MMT/SiO₂/LDPE多元復合電介質(zhì)耐電樹枝性能
        3.4.1 電樹枝生長特性
        3.4.2 電樹枝形態(tài)特征
        3.4.3 分形維數(shù)特征
        3.4.4 多元摻雜抑制電樹枝生長的機理分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于局部放電特征研究蒙脫土/聚乙烯復合材料的耐電樹枝性能
    4.1電樹枝引發(fā)與局部放電聯(lián)合實驗
        4.1.1 電樹枝與局部放電聯(lián)合實驗系統(tǒng)
        4.1.2 局部放電信號頻譜特征量的提取
    4.2 蒙脫土/聚乙烯復合電介質(zhì)耐電樹枝性能
        4.2.1 電樹枝生長特性
        4.2.2 電樹枝形態(tài)特征
    4.3 電樹枝生長過程中的局部放電特性
        4.3.1 電樹枝生長過程中φ-q-n信號
        4.3.2 電樹枝生長過程中φ-f信號
    4.4 超聲處理MMT對電樹枝的抑制機理
    4.5 本章小結(jié)
第5章 低密度聚乙烯基微納米復合電介質(zhì)介電性能研究
    5.1 陷阱特性測試與分析
        5.1.1 實驗與樣品
        5.1.2 實驗結(jié)果與分析
    5.2 寬頻介電特性測試與分析
        5.2.1 實驗與樣品
        5.2.2 實驗結(jié)果與分析
    5.3 伏安特性測試與分析
        5.3.1 實驗與樣品
        5.3.2 實驗結(jié)果與分析
    5.4 擊穿強度測試與分析
        5.4.1 實驗與樣品
        5.4.2 實驗結(jié)果與分析
    5.5 微納米復合電介質(zhì)介電性能分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]熱塑性電力電纜絕緣材料:歷史與發(fā)展[J]. 黃興溢,張軍,江平開.  高電壓技術(shù). 2018(05)
[2]擠包絕緣高壓直流電纜的發(fā)展[J]. 鐘力生,任海洋,曹亮,趙薇,高景暉.  高電壓技術(shù). 2017(11)
[3]納米復合聚乙烯材料中的兩相界面及其荷電行為[J]. 趙洪,閆志雨,楊佳明,鄭昌佶,王暄,韓寶忠.  高電壓技術(shù). 2017(09)
[4]聚合物納米復合電介質(zhì)的擊穿性能[J]. 王威望,李盛濤,劉文鳳.  電工技術(shù)學報. 2017(16)
[5]電壓穩(wěn)定劑提高PE/XLPE絕緣耐電性能研究綜述[J]. 李春陽,韓寶忠,張城城,張輝,王暄,趙洪.  中國電機工程學報. 2017(16)
[6]TiO2納米顆粒增強LDPE復合電介質(zhì)的絕緣性能研究[J]. 賀亞娜,徐任信.  絕緣材料. 2017(07)
[7]CB/LDPE復合介質(zhì)抑制空間電荷機制及電導特性對電場分布的影響[J]. 閆志雨,趙洪,韓寶忠,楊佳明,王穎,張輝.  中國電機工程學報. 2017(14)
[8]基于α松弛分析CB/LDPE納米復合介質(zhì)空間電荷特性[J]. 閆志雨,趙洪,韓寶忠,楊佳明,陳俊岐.  電機與控制學報. 2017(06)
[9]納米顆粒形狀對線性低密度聚乙烯納米復合介質(zhì)電學性能的影響[J]. 黃興溢,張強,江平開.  中國電機工程學報. 2016(24)
[10]聚合物納米復合材料的界面特性[J]. 何金良,彭思敏,周垚,楊洋,胡軍.  中國電機工程學報. 2016(24)

博士論文
[1]納米蒙脫土/聚烯烴復合材料結(jié)構(gòu)形態(tài)與電樹生長機理研究[D]. 遲曉紅.哈爾濱理工大學 2015
[2]聚乙烯/納米蒙脫土復合物的空間電荷特性與介電性能研究[D]. 高俊國.哈爾濱理工大學 2013
[3]聚乙烯/無機填料復合材料非線性電導特性及機理研究[D]. 郭文敏.哈爾濱理工大學 2010

碩士論文
[1]低密度聚乙烯/蒙脫土納米復合材料水樹枝生長與擊穿特性[D]. 俸波.重慶大學 2012



本文編號：3156073