本文關(guān)鍵詞：油浸變壓器用光譜選擇性散熱涂層的制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： 油浸變壓器介質(zhì) 光譜選擇性反射 導(dǎo)熱 散熱 填料 助劑 碳納米管

【摘要】：油浸變壓器用光譜選擇性導(dǎo)熱散熱涂層是以降低涂層對太陽致熱電磁波的吸收,有效地將內(nèi)介質(zhì)熱量傳遞至涂層表面為目的的散熱降溫材料,屬于功能涂層領(lǐng)域,對變壓器的戶外使用具有重大意義。通過大量研究,已經(jīng)成功研制了具有耐久使用的變壓器涂層,但涂層在戶外使用時(shí),由于太陽光照的影響以及內(nèi)工作器件的產(chǎn)熱,使得油浸變壓器內(nèi)介質(zhì)的溫度升高,超過內(nèi)部元件工作溫度,從而使得變壓器無法正常工作。因此,研究光譜選擇性導(dǎo)熱散熱涂層的降溫效果以達(dá)到工程應(yīng)用具有重要意義。本論文根據(jù)油浸變壓器的致熱來源,分析了內(nèi)介質(zhì)溫升的來源和影響因素,并提出了涂層太陽光譜反射的材料篩選依據(jù)和機(jī)理,探究了各種方法對提高涂層導(dǎo)熱的效果和機(jī)理,通過優(yōu)化設(shè)計(jì)得到了光譜選擇性導(dǎo)熱散熱涂層降溫效果最佳的配方,初步實(shí)現(xiàn)了光譜選擇性導(dǎo)熱散熱涂層在油浸變壓器的工程實(shí)用化。本論文研究成果如下:1.根據(jù)太陽致熱來源及光譜選擇性反射機(jī)理,分析了光譜選擇性反射涂層的填料篩選依據(jù),并初步篩選出了光譜選擇性散熱涂層的填料體系。2.對篩選出的光譜選擇性反射填料,研究了不同種類填料的反射機(jī)理及反射效果,探究了片狀金屬粉體高反射率高確立最佳太陽可見-近紅外反射性能最佳的無機(jī)非半導(dǎo)體填料,并探究填料百分含量及涂層厚度(粒徑)對可見-近紅外反射性能的影響,提出了最佳可見-近紅外反射性能涂層的厚度及填料含量。3.根據(jù)涂層的導(dǎo)熱機(jī)理,分析了涂層導(dǎo)熱性能的影響因素,總結(jié)涂層導(dǎo)熱性能提高的改善方法。4.依據(jù)涂層導(dǎo)熱性能的改善方法,研究了填料種類、百分含量、粒徑及粒徑搭配對涂層導(dǎo)熱性能的提高,提出了不同粒徑搭配的填料能夠提高填料的緊密堆積,并通過添加助劑和CNTs優(yōu)化提高涂層的導(dǎo)熱能力,得出NSF163分散劑、KH560偶聯(lián)劑及碳納米管的加入能夠明顯改善涂層的導(dǎo)熱系數(shù)。5.依據(jù)對油浸變壓器內(nèi)介質(zhì)的溫升來源,研究了光譜選擇性散熱填料和導(dǎo)熱散熱填料的混合使用對內(nèi)介質(zhì)溫度的影響,總結(jié)了綜合致熱條件下涂層填料的配方設(shè)計(jì),并對涂層工程化使用進(jìn)行評估。
【關(guān)鍵詞】：油浸變壓器介質(zhì) 光譜選擇性反射 導(dǎo)熱 散熱 填料 助劑 碳納米管
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB306;TM411
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 注釋表12-13
• 第一章 緒論13-30
• 1.1 油浸變壓器簡介13-14
• 1.2 油浸變壓器及致熱散熱原理14-16
• 1.3 油浸變壓器涂層的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢16-17
• 1.4 光譜選擇性散熱涂層研究現(xiàn)狀17-22
• 1.4.1 光譜選擇性反射理論17-18
• 1.4.1.1 電荷躍遷理論17
• 1.4.1.2 能帶理論17-18
• 1.4.2 光譜選擇性涂層研究現(xiàn)狀18-22
• 1.5 導(dǎo)熱散熱涂層研究現(xiàn)狀22-27
• 1.5.1 涂層導(dǎo)熱機(jī)理22-25
• 1.5.2 導(dǎo)熱涂層研究現(xiàn)狀25-27
• 1.6 輻射散熱涂層研究現(xiàn)狀27-29
• 1.6.1 涂層的輻射機(jī)理27-28
• 1.6.2 熱輻射涂層的研究現(xiàn)狀28-29
• 1.7 選題背景及研究內(nèi)容29-30
• 第二章 油浸變壓器散熱涂層設(shè)計(jì)要求及測試方法30-36
• 2.1 涂層太陽光致熱電磁波反射30-31
• 2.1.1 涂層可見-近紅外反射性能30-31
• 2.1.1.1 UV-Vis-NIR分光光度計(jì)31
• 2.1.1.2 Image IR高端紅外熱成像儀31
• 2.2 涂層導(dǎo)熱能力31-32
• 2.2.1 激光閃射法（LFA）導(dǎo)熱系數(shù)儀32
• 2.3 涂層輻射散熱32-34
• 2.3.1 維恩定理32-33
• 2.3.2 填料粒徑對輻射散熱的影響33-34
• 2.3.2.1 紅外輻射率測試33-34
• 2.4 涂層性能測試34-36
• 2.4.1 涂層力學(xué)性能測試34-36
• 2.4.1.1 硬度測試34
• 2.4.1.2 附著力測試34
• 2.4.1.3 柔韌性測試34
• 2.4.1.4 耐沖擊性測試34-35
• 2.4.1.5 涂層耐濕熱性能測試35
• 2.4.1.6 涂層耐紫外老化性能測試35-36
• 第三章 光譜選擇性反射涂層36-49
• 3.1 引言36
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分36-38
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原料36-37
• 3.2.2 涂層的制備37-38
• 3.2.3 測試與表征38
• 3.3 結(jié)果與討論38-46
• 3.3.1 40%填料涂層Vis-NIR反射性能測試38-39
• 3.3.2 光照下不同涂層模擬罐內(nèi)介質(zhì)溫度測試39
• 3.3.3 太陽光致熱影響因素分析39-40
• 3.3.4 片狀鋁粉致熱機(jī)理示意圖40-41
• 3.3.5 光照下涂層表面溫度測試41
• 3.3.6 基板涂層紅外熱成像測試41-42
• 3.3.7 模擬罐體內(nèi)介質(zhì)溫度測試42-43
• 3.3.8 TiO_2百分含量對涂層Vis-NIR反射性能影響43-44
• 3.3.9 其他涂層可見-近紅外反射能力測試44
• 3.3.10 涂層輻射散熱能力測試44-46
• 3.4 涂層性能測試46-47
• 3.4.1 涂層力學(xué)性能測試46
• 3.4.2 涂層耐環(huán)境性能測試46-47
• 3.5 本章小節(jié)47-49
• 第四章 導(dǎo)熱散熱涂層49-63
• 4.1 引言49-50
• 4.2 涂層導(dǎo)熱系數(shù)推導(dǎo)50
• 4.2.1 涂層導(dǎo)熱系數(shù)推導(dǎo)50
• 4.3 實(shí)驗(yàn)部分50-52
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)原料50-51
• 4.3.2 導(dǎo)熱涂層制備51
• 4.3.3 測試與表征51-52
• 4.4 結(jié)果與討論52-62
• 4.4.1 40%填料涂層導(dǎo)熱系數(shù)推算52
• 4.4.2 填料百分含量對涂層導(dǎo)熱系數(shù)的影響52-54
• 4.4.3 填料粒徑對涂層導(dǎo)熱系數(shù)的影響54-56
• 4.4.4 填料形貌對涂層導(dǎo)熱系數(shù)的影響56-57
• 4.4.5 不同粒徑填料混合對涂層導(dǎo)熱性能的影響57-58
• 4.4.6 碳納米管對涂層導(dǎo)熱性能的影響58-60
• 4.4.7 偶聯(lián)劑對涂層導(dǎo)熱性能的影響60-61
• 4.4.8 涂層耐環(huán)境性能測試61
• 4.4.9 涂層導(dǎo)熱系數(shù)測試61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 光照及內(nèi)熱條件下模擬罐體涂層散熱比較63-69
• 5.1 光照及內(nèi)熱條件下罐體散熱分析63-65
• 5.1.1 單一填料涂層散熱比較64-65
• 5.2 復(fù)合填料涂層散熱比較65-67
• 5.3 涂層性能測試67-68
• 5.4 本章小結(jié)68-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 研究總結(jié)69-70
• 6.2 研究展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-76
• 在校期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐衛(wèi)平;趙曉洋;;高導(dǎo)熱絕緣漆的研制及其在低壓電機(jī)上的應(yīng)用[J];絕緣材料;2014年04期

2 聶鈺節(jié);金鹿江;杭建忠;張靜;施利毅;;水性納米復(fù)合散熱降溫涂料的制備及其性能研究[J];功能材料;2013年05期

3 黃永義;;普朗克黑體輻射定律的建立過程[J];廣西物理;2011年03期

4 李運(yùn)德;;太陽熱反射隔熱涂料標(biāo)準(zhǔn)及主要技術(shù)要點(diǎn)解析[J];涂料技術(shù)與文摘;2011年06期

5 蔡會武;王瑾璐;江照洋;陳創(chuàng)前;徐莉;張少云;;顏填料對隔熱涂料反射性能的影響研究[J];涂料工業(yè);2008年04期

6 彭紅;陳明鳳;;反射型外墻隔熱涂料的研制[J];化學(xué)建材;2007年06期

7 張建賢;鄒永軍;徐蕾;顧新偉;卿鳳翎;;高發(fā)射率涂料的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀[J];紅外技術(shù);2007年08期

8 趙彩霞;孫東成;楊斌;;碳納米管/聚氨酯功能復(fù)合材料的制備與應(yīng)用[J];化工進(jìn)展;2006年08期

9 王金臺,路國忠;太陽熱反射隔熱涂料[J];涂料工業(yè);2004年10期

10 孫元寶,韓濤,彭著良,邱貞慧,費(fèi)逸偉;影響紅外反射涂層降溫性能的因素[J];紅外技術(shù);2004年04期

，

本文編號：987034