基于三相聯(lián)合分析的XLPE溫度頻變熱老化研究
發(fā)布時(shí)間：2021-10-18 13:06
搭建了XLPE溫度頻變熱老化平臺(tái),并利用紅外光譜、氣相色譜、XRD和DSC表征交聯(lián)聚乙烯（XLPE）的老化狀態(tài)。固相測試結(jié)果表明,XLPE在熱老化前期僅發(fā)生分子鏈的熱裂解,在老化中期羰基指數(shù)才開始逐漸增加。氣相測試結(jié)果表明,XLPE在老化前期主要釋放異丁烯等烴類氣體,在老化中期釋放的含氧氣體比例不斷增多。晶相測試結(jié)果表明,在老化初期材料中的晶體會(huì)被進(jìn)一步完善,而在老化中期會(huì)對晶體產(chǎn)生嚴(yán)重破壞。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)測試結(jié)果,提出了一種基于三相聯(lián)合分析的XLPE熱老化檢測方法,從XLPE固相、氣相、晶相多角度聯(lián)合分析了電纜材料在溫度頻變熱老化過程中的材料分解情況,發(fā)現(xiàn)老化中期是材料各項(xiàng)性能發(fā)生劇烈變化的階段。
【文章來源】：絕緣材料. 2020,53(08)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
XLPE溫度頻變熱老化裝置
XRD測試：采用D8 ADVANCE型X射線衍射儀對XLPE材料進(jìn)行掃描，掃描速率為10°/min，掃描范圍為10°～30°，并分析其衍射圖譜，研究不同老化時(shí)間下XLPE試樣的晶體特性。差示掃描量熱分析（DSC）：采用德國NETZSCH公司DSC214型差示掃描量熱儀對不同老化時(shí)間下XLPE試樣的熔融行為進(jìn)行分析，溫度范圍為室溫到140℃，升降溫速率為10℃/min。
圖3、圖4分別為XLPE試樣的羰基指數(shù)CI和亞甲基指數(shù)MI隨老化時(shí)間的變化規(guī)律。從圖3～4可以看出，在前12 h的老化過程中，XLPE試樣的羰基指數(shù)幾乎保持不變，而在12 h后，試樣的羰基指數(shù)急劇上升。這是因?yàn)樵谡麄�(gè)熱老化過程中，隨著老化時(shí)間的增加，交聯(lián)聚乙烯試樣發(fā)生熱氧反應(yīng)，分子鏈斷裂產(chǎn)生羰基，進(jìn)而使得試樣中的羰基數(shù)目增多。而XLPE試樣的亞甲基指數(shù)隨老化時(shí)間的延長先增大后減小，并在老化12 h時(shí)達(dá)到最大值。這是由于在前12 h老化過程中，交聯(lián)聚乙烯僅發(fā)生了熱裂解，導(dǎo)致試樣中的C-H鍵少許增多，老化12 h后，交聯(lián)聚乙烯與空氣進(jìn)一步發(fā)生氧化反應(yīng)，消耗分子鏈的C-H鍵。圖4 XLPE亞甲基指數(shù)與老化時(shí)間的關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同溫度熱老化條件下交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣熱性能和力學(xué)性能的劣化趨勢研究[J]. 李歡,李建英,馬永翔,閆群民,歐陽本紅. 絕緣材料. 2018(01)
[2]電纜絕緣聚合物材料的老化成因機(jī)理及其研究現(xiàn)狀[J]. 林木松,郭坤,張晟,李幫經(jīng). 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(12)
[3]10kV交聯(lián)聚乙烯電纜運(yùn)行狀態(tài)評估分析[J]. 楊穎,游蛟,賈志東,張雨津,陸國俊,范偉男. 高電壓技術(shù). 2017(05)
[4]交聯(lián)聚乙烯電纜的老化及其診斷方法研究進(jìn)展[J]. 李偉,吳麟琳,張幸,趙艾萱,王彥博,陶詩洋,鄧軍波,張冠軍. 絕緣材料. 2016(11)
[5]加速熱氧老化中交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與介電強(qiáng)度關(guān)聯(lián)性研究[J]. 詹威鵬,褚學(xué)來,申作家,羅智奕,陳騰彪,張旭,李歡,周福升,余盈熒,李茜,李建英. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(17)
[6]基于極化/去極化電流法的交聯(lián)聚乙烯電纜熱老化程度判定[J]. 楊帆,沈煜,王彥博,趙艾萱,張幸,鄧軍波,張冠軍. 高電壓技術(shù). 2016(02)
[7]110kV交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層老化狀態(tài)研究[J]. 劉剛,謝月,李立浧. 廣東電力. 2015(10)
[8]基于極化-去極化電流方法的交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣無損檢測[J]. 雷勇,蔣世超,周凱,黃昊,李陳. 高電壓技術(shù). 2015(08)
[9]交聯(lián)副產(chǎn)物對交聯(lián)聚乙烯中空間電荷行為的影響[J]. 鐘瓊霞,蘭莉,吳建東,尹毅. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[10]高壓/超高壓電力電纜關(guān)鍵技術(shù)分析及展望[J]. 周遠(yuǎn)翔,趙健康,劉睿,陳錚錚,張?jiān)葡? 高電壓技術(shù). 2014(09)
碩士論文
[1]交聯(lián)聚乙烯熱老化監(jiān)測及快速熱壽命評估[D]. 霍瑞美.上海交通大學(xué) 2014
本文編號：3442852
【文章來源】：絕緣材料. 2020,53(08)北大核心
【文章頁數(shù)】：7 頁
【部分圖文】：
XLPE溫度頻變熱老化裝置
XRD測試：采用D8 ADVANCE型X射線衍射儀對XLPE材料進(jìn)行掃描，掃描速率為10°/min，掃描范圍為10°～30°，并分析其衍射圖譜，研究不同老化時(shí)間下XLPE試樣的晶體特性。差示掃描量熱分析（DSC）：采用德國NETZSCH公司DSC214型差示掃描量熱儀對不同老化時(shí)間下XLPE試樣的熔融行為進(jìn)行分析，溫度范圍為室溫到140℃，升降溫速率為10℃/min。
圖3、圖4分別為XLPE試樣的羰基指數(shù)CI和亞甲基指數(shù)MI隨老化時(shí)間的變化規(guī)律。從圖3～4可以看出，在前12 h的老化過程中，XLPE試樣的羰基指數(shù)幾乎保持不變，而在12 h后，試樣的羰基指數(shù)急劇上升。這是因?yàn)樵谡麄�(gè)熱老化過程中，隨著老化時(shí)間的增加，交聯(lián)聚乙烯試樣發(fā)生熱氧反應(yīng)，分子鏈斷裂產(chǎn)生羰基，進(jìn)而使得試樣中的羰基數(shù)目增多。而XLPE試樣的亞甲基指數(shù)隨老化時(shí)間的延長先增大后減小，并在老化12 h時(shí)達(dá)到最大值。這是由于在前12 h老化過程中，交聯(lián)聚乙烯僅發(fā)生了熱裂解，導(dǎo)致試樣中的C-H鍵少許增多，老化12 h后，交聯(lián)聚乙烯與空氣進(jìn)一步發(fā)生氧化反應(yīng)，消耗分子鏈的C-H鍵。圖4 XLPE亞甲基指數(shù)與老化時(shí)間的關(guān)系
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]不同溫度熱老化條件下交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣熱性能和力學(xué)性能的劣化趨勢研究[J]. 李歡,李建英,馬永翔,閆群民,歐陽本紅. 絕緣材料. 2018(01)
[2]電纜絕緣聚合物材料的老化成因機(jī)理及其研究現(xiàn)狀[J]. 林木松,郭坤,張晟,李幫經(jīng). 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(12)
[3]10kV交聯(lián)聚乙烯電纜運(yùn)行狀態(tài)評估分析[J]. 楊穎,游蛟,賈志東,張雨津,陸國俊,范偉男. 高電壓技術(shù). 2017(05)
[4]交聯(lián)聚乙烯電纜的老化及其診斷方法研究進(jìn)展[J]. 李偉,吳麟琳,張幸,趙艾萱,王彥博,陶詩洋,鄧軍波,張冠軍. 絕緣材料. 2016(11)
[5]加速熱氧老化中交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣聚集態(tài)結(jié)構(gòu)與介電強(qiáng)度關(guān)聯(lián)性研究[J]. 詹威鵬,褚學(xué)來,申作家,羅智奕,陳騰彪,張旭,李歡,周福升,余盈熒,李茜,李建英. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2016(17)
[6]基于極化/去極化電流法的交聯(lián)聚乙烯電纜熱老化程度判定[J]. 楊帆,沈煜,王彥博,趙艾萱,張幸,鄧軍波,張冠軍. 高電壓技術(shù). 2016(02)
[7]110kV交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣層老化狀態(tài)研究[J]. 劉剛,謝月,李立浧. 廣東電力. 2015(10)
[8]基于極化-去極化電流方法的交聯(lián)聚乙烯電纜絕緣無損檢測[J]. 雷勇,蔣世超,周凱,黃昊,李陳. 高電壓技術(shù). 2015(08)
[9]交聯(lián)副產(chǎn)物對交聯(lián)聚乙烯中空間電荷行為的影響[J]. 鐘瓊霞,蘭莉,吳建東,尹毅. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(11)
[10]高壓/超高壓電力電纜關(guān)鍵技術(shù)分析及展望[J]. 周遠(yuǎn)翔,趙健康,劉睿,陳錚錚,張?jiān)葡? 高電壓技術(shù). 2014(09)
碩士論文
[1]交聯(lián)聚乙烯熱老化監(jiān)測及快速熱壽命評估[D]. 霍瑞美.上海交通大學(xué) 2014
本文編號：3442852
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