發(fā)布時間：2017-10-09 14:41

  本文關(guān)鍵詞：基于大氣等離子體沉積氧化硅—硅橡膠母排雙重防護技術(shù)研究

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【摘要】：母排是變電站配電供電設(shè)備中的主供電線路,通常采用熱縮套管進行防護。但隨著電力工業(yè)迅速發(fā)展,大功率的電纜和電線的應用,加上外界環(huán)境的持續(xù)惡化,原有的母排外絕緣防護設(shè)計表現(xiàn)出較多的問題,如散熱性差、電連接部位防護不嚴密、抗腐蝕性能低等。因此,采用新防護材料,研究新型母排防護結(jié)構(gòu)對于解決變電站母排防護問題至關(guān)重要。氧化硅薄膜具有優(yōu)良的絕緣性能和抗腐蝕性能。采用大氣壓等離子體沉積技術(shù)進行鍍膜,不僅可以實現(xiàn)對母排電連接部位的在線鍍膜防護,還可以提高母排的抗腐蝕性能。導熱硅橡膠絕緣防腐蝕性好、導熱性能優(yōu)異,可有效避免由于防護材料散熱性差而導致母排工作效率降低的情況發(fā)生。因此,本論文針對目前母排防護存在的問題,提出了一種新型的氧化硅—硅橡膠母排雙重防護結(jié)構(gòu),并對氧化硅薄膜的制備工藝及性能特點進行了深入的研究。本論文的具體研究內(nèi)容如下:(1)采用大氣壓等離子體射流(APPJ)方式沉積氧化硅薄膜,研究實驗參數(shù)如單體通量、沉積時間及基底溫度等對薄膜的性能的影響。當薄膜厚度在650~1100nm之間時,采用給基底升溫的方式可以在改善薄膜的致密性,減小孔隙率的同時提高薄膜的硬度和附著力。(2)通過對比研究APPJ和真空電容耦合(CCP)兩種鍍膜環(huán)境下沉積的氧化硅薄膜的生長方式、成分結(jié)構(gòu)及表面形貌,發(fā)現(xiàn)與CCP沉積的薄膜相比,雖然APPJ沉積的氧化硅薄膜致密性相對較差,但氧化硅薄膜的防腐蝕性能卻遠遠優(yōu)于CCP制得的氧化硅薄膜。(3)APPJ沉積的氧化硅薄膜具有良好的防腐蝕性能,通過對基底加熱,氧化硅薄膜的防腐蝕性能可進一步得到改善。(4)綜合考慮防護效果和生產(chǎn)成本,最佳的氧化硅—硅橡膠雙重防護結(jié)構(gòu)為母排主體部位包覆硅橡膠,電連接部位沉積氧化硅薄膜。
【關(guān)鍵詞】：防腐蝕性 母排防護 雙重防護結(jié)構(gòu) 氧化硅薄膜 APPJ CCP 導熱硅橡膠
【學位授予單位】：石家莊鐵道大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM63;TM645.11
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 母排防護技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀9-12
• 1.1.1 電力設(shè)備中母排作用和存在的問題9-10
• 1.1.2 母排的防護方法和研究進展10-12
• 1.2 導熱硅橡膠材料的應用12-14
• 1.2.1 高導熱硅橡膠結(jié)構(gòu)和性能12-13
• 1.2.2 導熱硅橡膠在母排防護中的應用及存在問題13-14
• 1.3 氧化硅薄膜的制備及應用現(xiàn)狀14-19
• 1.3.1 氧化硅薄膜的結(jié)構(gòu)與特點14-15
• 1.3.2 氧化硅薄膜的制備方法15-17
• 1.3.3 氧化硅薄膜的應用范圍17-19
• 1.3.4 氧化硅薄膜防腐性研究現(xiàn)狀19
• 1.4 等離子體輔助化學氣相沉積制備氧化硅薄膜19-23
• 1.4.1 薄膜生長機理研究進展19-21
• 1.4.2 大氣壓和低氣壓PECVD技術(shù)簡介21-23
• 1.5 論文研究目的、意義及主要內(nèi)容23-25
• 1.5.1 論文研究目的及意義23
• 1.5.2 論文研究主要內(nèi)容23-25
• 第二章 實驗設(shè)備及測試技術(shù)25-35
• 2.1 實驗設(shè)備及工藝25-29
• 2.1.1 APPJ沉積氧化硅薄膜25-28
• 2.1.2 CCP沉積氧化硅薄膜28-29
• 2.1.3 導熱硅橡膠29
• 2.2 測試技術(shù)29-35
• 2.2.1 薄膜成分結(jié)構(gòu)分析——FTIR、EDS、XPS29-30
• 2.2.2 薄膜的表面形貌分析——SEM、AFM、WLI30-32
• 2.2.3 薄膜厚度分析——探針輪廓儀32
• 2.2.4 薄膜附著力測試——百格法32-33
• 2.2.5 薄膜硬度的測試——鉛筆硬度計33
• 2.2.6 防腐蝕性分析——鹽霧腐蝕、電化學腐蝕33-34
• 2.2.7 絕緣性能測試——體積電阻率34-35
• 第三章 氧化硅薄膜的制備及結(jié)構(gòu)研究35-59
• 3.1 銅基底的處理方法35-39
• 3.2 工藝參數(shù)對大氣壓等離子體沉積氧化硅薄膜的影響39-49
• 3.2.1 單體通量39-43
• 3.2.2 沉積時間43-45
• 3.2.3 基底溫度45-49
• 3.3 大氣壓和低氣壓等離子體輔助化學氣相沉積制備氧化硅薄膜的性能比較 ..49-58
• 3.3.1 氧化硅薄膜的生長過程49-54
• 3.3.2 氧化硅薄膜的結(jié)構(gòu)成分54-57
• 3.3.3 氧化硅薄膜的表面形貌57-58
• 3.3.4 氧化硅薄膜的硬度及附著力58
• 3.4 小結(jié)58-59
• 第四章 氧化硅薄膜的防腐蝕性能59-69
• 4.1 防腐蝕性測試方法59-60
• 4.2 工藝參數(shù)對氧化硅薄膜防腐蝕性能的影響60-68
• 4.2.1 沉積氣壓影響60-64
• 4.2.2 氧化硅薄膜厚度影響64-66
• 4.2.3 氧化硅薄膜沉積基底溫度影響66-68
• 4.3 氧化硅薄膜防腐蝕性能機制68
• 4.4 小結(jié)68-69
• 第五章 氧化硅—硅橡膠母排雙重防護結(jié)構(gòu)69-74
• 5.1 母排雙重防護結(jié)構(gòu)69-70
• 5.2 母排雙重防護的性能70-72
• 5.2.1 絕緣性70-71
• 5.2.2 防腐蝕性71-72
• 5.2.3 雙重防護結(jié)構(gòu)的選擇72
• 5.3 母排雙重防護結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場施工72-74
• 第六章 結(jié)論與展望74-75
• 參考文獻75-81
• 致謝81-82
• 個人簡歷、在學期間的研究成果及發(fā)表的學術(shù)論文82

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本文編號：1000757