近年來,C₄F₇N（2,3,3,3-四氟-2-（三氟甲基）-丙腈）憑借優(yōu)良的絕緣和環(huán)保性能得到了替代氣體研究領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。目前針對C₄F₇N混合氣體分解特性的研究較少,為明確其分解特性,文中基于ReaxFF分子動力學方法和量子化學DFT理論對C₄F₇N/N₂混合氣體的分解機理進行了研究,同時利用氣體絕緣性能測試平臺配合氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀對C₄F₇N/N₂混合氣體多次工頻擊穿后的放電分解產(chǎn)物進行了檢測。研究發(fā)現(xiàn)C₄F₇N/N₂混合氣體的主要分解產(chǎn)物有CF₄、C₂F₆、C₃F₈、CF₃CN、C₂F₄、C₃F

【文章來源】：高壓電器. 2020,56(07)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

C4F7N/N2系統(tǒng)的構(gòu)造

由于氣體介質(zhì)的絕緣性能本質(zhì)上是受分子的微觀結(jié)構(gòu)特性所決定的，因此對C4F7N分子結(jié)構(gòu)特性的分析能夠從一定層面上揭示其分解機理�；贒FT理論計算得到的C4F7N分子的分子結(jié)構(gòu)，見圖6。C4F7N分子中各化學鍵的鍵級見圖7。C4F7N分子中的碳氮鍵鍵長最短，為1.165?；C1-C2和C2-C3鍵鍵長最長，為1.569?。鍵級用于描述化學鍵的相對強度，其值越大表明鍵合原子間的相互作用越強，化學鍵越穩(wěn)定[20]。C4F7N分子中C1-C2和C2-C3鍵鍵級值為0.926，是所有化學鍵中最小的，因此在電子等粒子的碰撞或高溫條件下，上述化學鍵發(fā)生斷裂產(chǎn)生CF3等粒子的概率較大，與ReaxFF-MD的模擬結(jié)果相吻合。如2 000 K條件下，C4F7N分解最先產(chǎn)生的粒子是CF3、CF、CN和F；較高溫度下，C4F7N分解產(chǎn)生了C3F7、C4NF6等粒子。其中C3F7是C4F7N分子結(jié)構(gòu)中C2-C4原子間的化學鍵斷裂產(chǎn)生，C4NF6則由C2-F原子間的化學鍵斷裂形成。圖5 不同溫度下主要分解產(chǎn)物的含量峰值

不同溫度下主要分解產(chǎn)物的含量峰值

【參考文獻】：
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本文編號：3593913