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(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為0.01%、0.03%、0.05%、0.07%的CB/LDPE復(fù)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(cè)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(jī)制。結(jié)果表明:相較于純LDPE試樣,CB/LDPE復(fù)合試樣的空間電荷積聚特性得到了顯著改善,其中CB質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.03%的CB/LDPE復(fù)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(fù)合試樣內(nèi)部的深陷阱密度,這是提高復(fù)合試樣空間電荷抑制能力的關(guān)鍵。 

【文章來(lái)源】：絕緣材料. 2020,53(04)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

PEA測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

納米復(fù)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(duì)CB/LDPE納米復(fù)合試樣的微觀結(jié)構(gòu)和納米顆粒的分散性進(jìn)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(jié)果如圖2所示。從圖2可以看出，復(fù)合材料中的納米CB顆粒并未出現(xiàn)團(tuán)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(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%的CB/LDPE試樣，陽(yáng)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(zhì)離子解離。同時(shí)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(lái)自陰極的電子注入。圖3 各試樣在極化過(guò)程中的空間電荷分布

【參考文獻(xiàn)】：
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