【摘要】：為更深入地在微觀角度上研究變壓器絕緣紙老化機(jī)理,利用分子動(dòng)力學(xué)仿真,對(duì)不同溫度下纖維素?zé)o定形區(qū)的熱力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:纖維素?zé)o定形區(qū)為各向同性彈性材料,其彈性系數(shù)和各模量隨著模擬溫度的升高均有減小的趨勢(shì),與晶區(qū)相比,溫度對(duì)其影響較大;無(wú)定形區(qū)的剛性隨溫度升高出現(xiàn)較大減弱;隨著溫度升高,無(wú)定形區(qū)內(nèi)氫鍵數(shù)量減少,并且分子內(nèi)氫鍵數(shù)目較分子間氫鍵數(shù)目下降快。對(duì)比晶區(qū)內(nèi)的氫鍵數(shù)目在相同模擬溫度下的極小變化,可知纖維素的老化首先是從纖維素的無(wú)定形區(qū)內(nèi)分子間的氫鍵被破壞開(kāi)始的。隨模擬溫度的升高,纖維素分子鏈運(yùn)動(dòng)加劇,但其末端距無(wú)明顯變化。溫度對(duì)纖維素?zé)o定形區(qū)的力學(xué)性質(zhì)和氫鍵的影響從分子層次上闡明了纖維素絕緣老化實(shí)驗(yàn)中結(jié)晶度升高及無(wú)不定形區(qū)先行老化的微觀機(jī)理。
[Abstract]:In order to study the aging mechanism of transformer insulation paper from a microscopic point of view, the thermodynamic properties of cellulose amorphous region at different temperatures were studied by molecular dynamics simulation. The results show that the amorphous region of cellulose is isotropic elastic material, and its elastic coefficient and modulus decrease with the increase of simulated temperature. Compared with the crystal region, temperature has a greater influence on it; the rigidity of amorphous region decreases greatly with the increase of temperature; with the increase of temperature, the number of hydrogen bonds in amorphous region decreases, and the number of intramolecular hydrogen bonds decreases faster than that of intermolecular hydrogen bonds. Compared with the minimal change of the number of hydrogen bonds in the crystal region at the same simulated temperature, it can be seen that the aging of cellulose begins with the destruction of intermolecular hydrogen bonds in the amorphous region of cellulose. With the increase of simulated temperature, the movement of cellulose molecular chain intensified, but the end distance did not change obviously. The effect of temperature on the mechanical properties and hydrogen bond of cellulose amorphous region expounds the microscopic mechanism of the increase of crystallinity and the advance aging of amorphous zone in cellulose insulation aging experiment at the molecular level.
【作者單位】： 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司電力科學(xué)研究院;重慶大學(xué)輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】：國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973計(jì)劃)(2011CB209401) 國(guó)家創(chuàng)新研究群體基金(51021005)~~
【分類號(hào)】：TM21

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2504768