納米SiO 2 /LDPE復(fù)合物制備工藝對材料介電性能的影響研究
發(fā)布時間:2021-08-03 21:16
納米復(fù)合低密度聚乙烯材料在電氣絕緣領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。研究表明,以低密度聚乙烯(LDPE)作為基料,添加適量的納米粒子作為添加劑,可有效的提高復(fù)合材料的耐電性能。此外,添加的納米粒子在聚合物基體中的分散狀況,會對復(fù)合材料的耐電性能的產(chǎn)生影響。為了研究納米SiO2粒子在低密度聚乙烯基體中的分散性對納米復(fù)合材料電學(xué)性能的影響,提高聚合物的電學(xué)性能,本文對未處理的納米SiO2粒子和經(jīng)適當表面處理后的納米SiO2粒子的表面狀態(tài)進行了分析。選用了未處理的納米SiO2和經(jīng)適當表面處理后的納米SiO2為無機填料,以低密度聚乙烯為基體樹脂,采用雙螺桿擠出機、開煉機、密煉機三種混煉方式,制備了五種納米SiO2粒子含量均為1wt%的納米復(fù)合材料,并對納米SiO2粒子的分散性進行定量表征,測試了納米復(fù)合材料空間電荷特性、擊穿特性、電導(dǎo)溫度特性和介電譜等電學(xué)性能。結(jié)合三種方法制備的五種納米SiO2/LDPE復(fù)合材料掃描電鏡SEM圖像,運用ImageJ軟件提取出納米SiO2粒子特征數(shù)據(jù),并利用森下氏指數(shù)結(jié)合數(shù)學(xué)統(tǒng)計的方法分析了納米SiO2粒子的分散性,結(jié)果表明,開煉機制備改性的納米SiO2/LDPE復(fù)合材料中納米Si...
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
納米SiO2粒子改性前后的SEM圖
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500某公司處理的SiO22wave number/cm-1圖 2-3 兩種納米 SiO2的紅外光譜曲線Fig.2-3 Two nanometer infrared spectral curve of SiO面能測試試利用的是粉體與液體間的接觸角來表示。所謂接成的夾角,當液滴不受其他外力只是在界面張力的與固體的夾角和固體的表面能量有直接關(guān)系,一般角較小,憎水時,接觸角較大。如圖 2-4 所示。
圖 2-5 雙螺桿擠出機轉(zhuǎn)子實物圖Fig. 2-5 Physical map of twin-screw extruder rotors本文制備復(fù)合材料時設(shè)備的運行參數(shù)設(shè)置如下擠出機溫度設(shè)定在 110℃-140℃,熔體泵溫度設(shè)定為 140℃,模頭溫度與熔體溫度設(shè)定為 150℃,主機頻率為 45Hz,切粒機頻率為 35Hz,熔體泵頻率 31Hz,水下切粒部分的水溫度設(shè)定 40-50 ℃。2.2.2 密煉式熔融共混法密煉式熔融共混法就是將熔融狀態(tài)的聚合物與納米粒子在密閉的環(huán)境中進行混配。本文試驗中選用轉(zhuǎn)矩硫變儀作為納米復(fù)合材料的制備設(shè)施,密煉機轉(zhuǎn)子構(gòu)造如圖 2-6 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]表面修飾納米SiO2/XLPE的電導(dǎo)電流和空間電荷特性[J]. 吳振升,葉青,周遠翔,張靈,張云霄,吳浩哲. 高電壓技術(shù). 2014(10)
[2]不同表面處理劑對納米MgO/LDPE空間電荷行為的影響[J]. 鐘瓊霞,蘭莉,吳建東,史文祥,尹毅. 高電壓技術(shù). 2014(09)
[3]ImageJ軟件在三維立體CT圖像處理中的應(yīng)用[J]. 張培,李夢潔,孫水發(fā),黃志勇. 電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2012(10)
[4]基于TEM圖像的炭黑在聚合物基體中分散性的定量表征[J]. 姜兆輝,付鵬,金劍,肖長發(fā),李鑫,孔令熙. 材料工程. 2011(10)
[5]硅烷偶聯(lián)劑對納米二氧化硅表面接枝改性研究[J]. 譚秀民,馮安生,趙恒勤. 中國粉體技術(shù). 2011(01)
[6]高壓直流電纜用納米復(fù)合聚乙烯的研究[J]. 吳鍇,陳曦,王霞,屠德民. 絕緣材料. 2010(04)
[7]納米粒子的分散機理、方法及應(yīng)用進展[J]. 劉景富,陳海洪,夏正斌,陳中華,陳劍華. 合成材料老化與應(yīng)用. 2010(02)
[8]KH570用量對納米SiO2接枝改性的影響[J]. 柳建宏,于杰,何敏,魯圣軍. 膠體與聚合物. 2010(01)
[9]硅烷偶聯(lián)劑水解工藝的研究[J]. 王斌,霍瑞亭. 濟南紡織化纖科技. 2008(02)
[10]納米ZnO對聚乙烯電老化過程中空間電荷及擊穿特性的影響[J]. 成霞,陳少卿,王霞,屠德民. 絕緣材料. 2008(01)
博士論文
[1]聚乙烯基無機納米復(fù)合電介質(zhì)的陷阱特性與電性能研究[D]. 田付強.北京交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]交聯(lián)聚乙烯高壓直流電纜絕緣材料中試生產(chǎn)線及工藝優(yōu)化[D]. 張鵬.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[2]納米SiO2復(fù)合環(huán)氧樹脂中納米粒子分散性與介電性關(guān)系[D]. 高銘澤.哈爾濱理工大學(xué) 2014
本文編號:3320350
【文章來源】:哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
納米SiO2粒子改性前后的SEM圖
4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500某公司處理的SiO22wave number/cm-1圖 2-3 兩種納米 SiO2的紅外光譜曲線Fig.2-3 Two nanometer infrared spectral curve of SiO面能測試試利用的是粉體與液體間的接觸角來表示。所謂接成的夾角,當液滴不受其他外力只是在界面張力的與固體的夾角和固體的表面能量有直接關(guān)系,一般角較小,憎水時,接觸角較大。如圖 2-4 所示。
圖 2-5 雙螺桿擠出機轉(zhuǎn)子實物圖Fig. 2-5 Physical map of twin-screw extruder rotors本文制備復(fù)合材料時設(shè)備的運行參數(shù)設(shè)置如下擠出機溫度設(shè)定在 110℃-140℃,熔體泵溫度設(shè)定為 140℃,模頭溫度與熔體溫度設(shè)定為 150℃,主機頻率為 45Hz,切粒機頻率為 35Hz,熔體泵頻率 31Hz,水下切粒部分的水溫度設(shè)定 40-50 ℃。2.2.2 密煉式熔融共混法密煉式熔融共混法就是將熔融狀態(tài)的聚合物與納米粒子在密閉的環(huán)境中進行混配。本文試驗中選用轉(zhuǎn)矩硫變儀作為納米復(fù)合材料的制備設(shè)施,密煉機轉(zhuǎn)子構(gòu)造如圖 2-6 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]表面修飾納米SiO2/XLPE的電導(dǎo)電流和空間電荷特性[J]. 吳振升,葉青,周遠翔,張靈,張云霄,吳浩哲. 高電壓技術(shù). 2014(10)
[2]不同表面處理劑對納米MgO/LDPE空間電荷行為的影響[J]. 鐘瓊霞,蘭莉,吳建東,史文祥,尹毅. 高電壓技術(shù). 2014(09)
[3]ImageJ軟件在三維立體CT圖像處理中的應(yīng)用[J]. 張培,李夢潔,孫水發(fā),黃志勇. 電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2012(10)
[4]基于TEM圖像的炭黑在聚合物基體中分散性的定量表征[J]. 姜兆輝,付鵬,金劍,肖長發(fā),李鑫,孔令熙. 材料工程. 2011(10)
[5]硅烷偶聯(lián)劑對納米二氧化硅表面接枝改性研究[J]. 譚秀民,馮安生,趙恒勤. 中國粉體技術(shù). 2011(01)
[6]高壓直流電纜用納米復(fù)合聚乙烯的研究[J]. 吳鍇,陳曦,王霞,屠德民. 絕緣材料. 2010(04)
[7]納米粒子的分散機理、方法及應(yīng)用進展[J]. 劉景富,陳海洪,夏正斌,陳中華,陳劍華. 合成材料老化與應(yīng)用. 2010(02)
[8]KH570用量對納米SiO2接枝改性的影響[J]. 柳建宏,于杰,何敏,魯圣軍. 膠體與聚合物. 2010(01)
[9]硅烷偶聯(lián)劑水解工藝的研究[J]. 王斌,霍瑞亭. 濟南紡織化纖科技. 2008(02)
[10]納米ZnO對聚乙烯電老化過程中空間電荷及擊穿特性的影響[J]. 成霞,陳少卿,王霞,屠德民. 絕緣材料. 2008(01)
博士論文
[1]聚乙烯基無機納米復(fù)合電介質(zhì)的陷阱特性與電性能研究[D]. 田付強.北京交通大學(xué) 2012
碩士論文
[1]交聯(lián)聚乙烯高壓直流電纜絕緣材料中試生產(chǎn)線及工藝優(yōu)化[D]. 張鵬.哈爾濱理工大學(xué) 2014
[2]納米SiO2復(fù)合環(huán)氧樹脂中納米粒子分散性與介電性關(guān)系[D]. 高銘澤.哈爾濱理工大學(xué) 2014
本文編號:3320350
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