采用熔融共混法制備了純低密度聚乙烯（LDPE）試樣和納米炭黑（CB）顆粒質量分數(shù)分別為0.01%、0.03%、0.05%、0.07%的CB/LDPE復合試樣。采用掃描電子顯微鏡觀察納米CB顆粒在LDPE基體中的分散性,并利用電聲脈沖法（PEA）測試各試樣在常溫和-40 kV/mm條件下的空間電荷積聚特性和陷阱特性,討論納米CB顆粒提升LDPE基體空間電荷抑制特性的機制。結果表明:相較于純LDPE試樣,CB/LDPE復合試樣的空間電荷積聚特性得到了顯著改善,其中CB質量分數(shù)為0.03%的CB/LDPE復合試樣具有最佳的空間電荷抑制效果。納米CB顆粒提高了復合試樣內(nèi)部的深陷阱密度,這是提高復合試樣空間電荷抑制能力的關鍵。 

【文章來源】：絕緣材料. 2020,53(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

PEA測試系統(tǒng)結構示意圖

納米復合材料的性能在很大程度上取決于納米顆粒在基體中的分散性。采用掃描電子顯微鏡對CB/LDPE納米復合試樣的微觀結構和納米顆粒的分散性進行觀察，首先將試樣在液氮中脆斷，然后在斷面上濺射金原子并在掃描電鏡下觀察，結果如圖2所示。從圖2可以看出，復合材料中的納米CB顆粒并未出現(xiàn)團聚狀態(tài)，大部分顆粒的粒徑均小于200 nm，呈現(xiàn)出良好的分散狀態(tài)。2.2 空間電荷積聚特性

從圖3(b)可以看出，納米CB質量分數(shù)為0.01%的CB/LDPE試樣，陽極附近的異極性電荷相較于純LDPE試樣顯著減少，這表明納米CB顆粒抑制了LDPE基體內(nèi)部的雜質離子解離。同時陰極附近出現(xiàn)同極性電荷積聚現(xiàn)象，這部分電荷主要來自陰極的電子注入。圖3 各試樣在極化過程中的空間電荷分布

【參考文獻】：
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本文編號：3600291