陷阱理论在聚丙烯电老化试验中的证实

以聚丙烯薄膜为试样，在真空中进行了工频电老化试验，在电老化过程中，同时测量试样的剩余击穿场强和表面电位增量，并在不同电压下测量了寿命时间，实验发现在广泛的电压范围内，在双对数坐标上，试样的的寿命曲线，剩余击穿场和表面电位增量都是折线，且具有相关性，证实了陷阱在介质击穿过程中的决定性作用和寿命的理论公式中幂指数随电场强度范围的不同而变化的理论预言。不管电老化电压如何，试样的击穿都发生在陷阱密度，自由     

用陷阱参数作为聚合物电老化特性参数的试验研究

本文以高分子聚丙烯薄膜材料为试样,在真空与均匀电场中进行加速电老化试验。试验结果表明,试样的老化场强与老化时间呈指数关系。在电老化过程中,用红外光谱分析了试样的内在化学结构变化,用电子顺磁共振测量了老化生成的自由基,用光电导谱和表面电位的测量技术测量了陷阱深度与陷阱密度的变化。试样在电老化过程中,短分子链随时间而增加,陷阱的深度与密度也随时间而增长,都与电老化寿命的经验公式有类似的形式。通过讨论电老化的化学过程,提出陷阱参数可以作为表征材料电老化特性的新参数。本文的结论将为建立新的电老化理论提供了试验依据,并为非损伤性电老化试验创造了前景。     

电老化与加速水树老化对交联聚乙烯绝缘理化特性的影响

为了研究电老化(ETA)和加速水树老化(AWTT)对交联聚乙烯(XLPE)绝缘理化特性的影响,分别对ETA和AWTT的实际电缆试样进行红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和热质量分析(TG)测试,分析其理化特性随着老化的变化规律。建立了AWTT的微观模型,从微观形态变化、陷阱的形成角度对老化机理进行了深入分析。结果发现:ETA和AWTT试样绝缘内R1R2CCH2、—OH键均出现上升趋势,AWTT试样羟基增长速率大于ETA试样,而两种老化过程中双键的增加速率相当;ETA试样电缆绝缘结晶度先上升后下降,AWTT试样电缆绝缘结晶度呈下降趋势;ETA与AWTT都使得绝缘热稳定性下降,ETA试样的微分热质量(DTG)曲线未出现分峰现象,AWTT试样DTG曲线在老化后分裂出多个峰,老化时间越长分裂的峰越多。对试验结果进行分析,在老化过程中,理化特性的变化规律可以由微观模型结合陷阱的变化进行合理解释,老化过程中产生的陷阱对绝缘性能产生重要影响。     

电场下聚丙烯薄膜的光发射

采用电致发光测量方法对聚丙烯薄膜在均匀直流电场作用下的发光变化进行了研究,分析了聚丙烯薄膜在高电场作用下的发光特性和电场对发光的影响.研究结果表明:聚丙烯的发光量随电场而增大,场强越大,从两极注入的载流子获得的动能越大,越容易与发光中心发生碰撞,将能量转化为激发过程.在3.9 MV/cm以下,发光量随时间变化不大,在4.0 MV/cm时,发光量陡增,发生预击穿.     

光氧老化对聚丙烯长丝蠕变行为的影响

分别在室内环境及人工加速老化条件下对聚丙烯长丝进行恒定载荷作用下的蠕变实验，在同样的外载荷作用下，受到紫外辐射的作用而发生光氧老化的聚丙烯长丝，其蠕变速率系数有所增大；恒定载荷越大，紫外辐射对材料蠕变的影响越明显；有紫外辐射情况下，恒定载荷大小对蠕变的影响也会变得明显。对不同蠕变时间的聚丙烯长丝进行强力和粘度测试，观察其蠕变过程中性能的变化情况，发现断裂强力和相对分子质量均有所降低，说明在紫外辐射作用下，材料发生光氧老化反应，大分子的降解使微观结构发生改变，导致断裂强力及蠕变行为的变化。     

直流电老化低密度聚乙烯的空间电荷陷阱特征

高压直流电缆绝缘材料的老化与空间电荷有密切关系,探索一种能够表征材料老化程度的空间电荷特征参量显得尤为重要。笔者以低密度聚乙烯(LDPE)材料为例,使用电声脉冲法(PEA)研究了直流电老化程度对空间电荷陷阱特征的影响,提出一种离散分布的空间电荷陷阱模型,并基于此模型计算出陷阱特征参数(陷阱深度和陷阱密度)。结果表明随着直流电老化程度的增大,样品内较浅陷阱转化为较深陷阱,并得到老化程度与陷阱深度、陷阱密度的关系,为聚合物材料老化诊断提供参考。     

自然环境下聚丙烯土工织物的老化行为

为了评价和预测聚丙烯土工织物在实际使用条件下的使用寿命,在上海地区的户外环境下,采用3种不同的老化试验条件,即大气自然老化、沙土掩埋老化和水下老化,研究聚丙烯土工织物的老化行为.在试验期间,分别记录大气环境下的紫外辐射、温度和降雨量等环境因素的变化,测试在相应老化条件下土工织物的经向断裂强度.试验表明,经过12个月的大气自然老化试验,聚丙烯土工织物的断裂强度由3.31kN/5cm下降到1.35kN/5cm,且土工织物的强度下降与所接受到的累积紫外辐射能线性相关,而环境温度和降雨量等环境因素的变化并未影响土工织物强度与累积紫外辐射能间的关系.开展15个月的沙土掩埋老化试验和24个月的水下老化试验,测试老化期间织物试样的强度变化.试验结果表明,在这两种老化条件下,聚丙烯土工织物的强度并没有产生统计意义上的变化.     

锌溶胶处理对填充聚丙烯老化性能的影响

聚丙烯(PP)主链上存在的大量叔氢在热氧作用下失去劣化了这类通用塑料的防老化性能。本工作用锌溶胶/钛酸酯偶联剂 NDS-01(R_3-0-TiR_3,R=-OIC(CH_2)_7CH_2CHCl(CH_2)_7CH_3)处理硅灰石对 PP 进行填充改性,有效地提高了 PP 的防热氧老化和湿热老化性能。     

加速热老化对苎麻纤维/聚丙烯复合材料性能的影响

采用模压工艺制备苎麻纤维/聚丙烯复合材料,研究了复合材料在100℃加速热老化前后的性能。结果表明：纤维长度、纤维含量对复合材料的力学性能及熔融性能均存在明显的影响,氢氧化钠碱处理纤维及使用界面增容剂均可改善复合材料的力学性能,提高熔融峰温度。然而,热老化将明显降低复合材料的力学性能,改变熔融状态及结构形貌。     

添加物对液膜电势振荡的影响

本文研究的一个人造液膜，是由两个水相中间夹一个油相组成．油相是苦氨酸的硝基苯溶液，一个水相是含乙醇和十八烷基三甲基氯化铵（简写为的水溶液，另一个水相是去离子水．这个体系显示出有节奏的电势振荡．本文研究了在水相中加入各种表面活性剂或用其他有机物替代乙醇时，对电势振荡产生的影响．     

水肥耦合对郑单958干物质积累与氮素转运的影响

为了给河南地区夏玉米在水肥管理方面提供理论依据,以郑单958为实验材料,用田间试验方法研究了不同水肥条件下,玉米在各生育期内干物质与氮素的积累规律.结果表明:投入氮肥可以使干物质及氮素的积累量增加,但是增加不是没有限制的,当水分不足时,过多的氮肥反而会造成干物质及氮素积累量的下降,氮肥偏生产力及氮收获指数也符合这个规律.因此,肥料用量在配合适当水分的条件下,不仅能有效地促进氮素的吸收、累积,而且能够提高氮素在籽粒中的分配比例,从而有利于玉米高产的形成.     

二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇对聚丙烯非等温结晶及其动力学的影响

分析了透明成核剂二亚(3,4-二甲基)苄基山梨糖醇对聚丙烯(PP)的非等温结晶特性和结晶动力学的影响.由实验结果可知,添加透明成核剂可以使PP结晶速率、结晶温度和结晶度等结晶特征参数有所提高.其中:使半结晶时间t1/2缩短27%以上;Avrami指数n趋于3,表明结晶呈异相三维成核增长;结晶速率常数Zt增加50%以上.在相同条件下,单一加快降温速率,使t1/2和n减小而Zt增大,加快了结晶速率但不利于结晶温度和晶粒分布等结晶特征参数.     

单液氮液滴在气流中的蒸发运动特性研究

为了研究低温风洞中液氮喷雾降温蒸发特性,从而从微观上把握整个喷雾过程,以经典蒸发模型为基础,建立了适用于高速气流下的单液滴蒸发模型,计算了高速气流下单个液氮液滴的蒸发过程,得到其蒸发过程中液滴直径、速度、蒸发速率等参数的变化规律,并比较了环境温度、环境压力、气流速度等不同因素对各参数的影响。结果表明:环境温度对液滴蒸发速率影响较大,在100~300K环境温度下,每升高100K,2m的距离内液滴相对蒸发量大约增加18%,而对液滴运动速度则基本没有影响;气流速度越大,对流换热越强,液滴等时间蒸发速率越大,但由于蒸发距离一定,高速气流情况下的实际蒸发量减少,在上述条件下,10~30m/s的速度范围内,相对蒸发量在5%~6%;大粒径液滴具有大的绝对蒸发量,而小粒径液滴的相对蒸发量则较大;随着环境压力的增大,蒸发速率会随之增加。     

潮白河燕郊段水体氮含量分布特征研究

水体富营养化是常见的水环境质量问题,而氮素浓度过高是引起水体富营养化的主要原因之一。通过现场调查与实验测试方法研究了潮白河燕郊段水体中氮含量的分布特征,对潮白河燕郊段水体环境质量进行单因子指数评价和内梅罗指数评价,以此作为潮白河生态环境研究基础数据。研究表明局部水体中总氮的含量略高且主要为有机氮;监测段内总氮和氨氮浓度整体呈上升趋势,总氮含量西岸高于东岸;大运河汇入水体对潮白河水体氮素含量存在一定影响。     

鄱阳湖不同形态氮的时空分布特征

通过调查鄱阳湖2010年水体中硝酸盐氮、氨氮及总氮浓度,分析不同形态氮的时空分布特征,并采用相关性分析法分析了2010年硝酸盐氮、氨氮及总氮三者的关系.结果表明:在时间分布上,2010年鄱阳湖水体总氮含量年平均值是1.50 mg/L,硝酸盐氮含量平均值为0.84 mg/L,氨氮含量年平均值是0.37 mg/L,丰水期不同形态氮的含量均明显低于枯水期;在空间分布上,枯水期硝酸盐氮、氨氮主航道中游含量较高,上、下游稍低.用相关性分析法分析知,2010年硝酸盐氮与总氮之间有显著的相关性,关联度分别达到0.99和0.95.减少硝酸盐氮与氨氮的输入有利于对富营养化的控制.     

壁电荷对ACPDP中气体击穿电压的影响

用电容平衡法测量ACPDP宏放电单元在维持放电期的壁电荷变化,并根据宏放电单元壁电荷电压和外加最小维持电压的测量结果计算实际施加在放电气体上的击穿电压,探讨壁电荷电压对放电气体实际击穿电压的影响.实验结果表明:随着ACPDP外加最小维持电压的增加,壁电荷电压升高,气体的击穿电压也随之升高;有壁电荷时的气体击穿电压明显高于无壁电荷时的气体击穿电压,随着壁电荷电压从7.62 V升高到67.89 V,有壁电荷时的气体击穿电压比无壁电荷时的气体击穿电压分别提高了6.98 V到57.09 V;壁电荷增加会显著提高了放电气体的击穿电压阈值,使ACPDP内放电气体的击穿变得困难.     

基于低温液氮吸附法的煤岩孔隙分形特征

为研究沁水盆地中高煤级煤的孔隙结构特征,采用低温液氮吸附实验测定了不同煤样比表面积及孔径分布数据,依据吸附-解吸曲线和分形维数对煤岩孔隙系统进行分类.结果表明:煤层微小孔较发育,具有比表面积适中(0.418～0.902 m2/g)、平均孔径小(14.6～21.0nm)、孔容小(0.001 86～0.004 53 cm3...     

低气压对棒-板间隙工频放电特性影响研究

为研究低气压对棒-板间隙工频放电特性影响,利用低气压放电试验平台对1~20 kPa气压范围内200~500 mm棒-板间隙工频放电进行了试验研究,分析了工频50%击穿电压U_(50%)与气压P及间隙距离d的关系;以及气压对放电通道外形的影响。研究结果表明:在1~20 kPa气压范围内不同间隙距离下U_(50%)-P曲线均有饱和趋势,开始出现饱和趋势的拐点随间隙距离增大向低气压方向移动且拐点处击穿电压U_(50%)和间隙距离与气压乘积Pd之间存在函数关系。随气压升高放电通道由低亮度"间断状"逐渐收细、变亮为高亮度"连续状",曲折现象逐渐显著。研究成果为进一步开展低气压下长间隙放电研究提供参考。     

布液方式对水平蒸发管管间流型转换的影响

为了探究液体分布装置布液方式对水平管管间液体流动流型转换的影响规律,采用可视化方法对3种工质、两种布液高度、8种液体分布装置开孔规格下的水平管管间液体流动流型转换进行了实验测量.通过高速摄像机拍摄,得到了流量由大到小(76～4.5L·h-1)调节时管间液体流动的5种流动形态和4种流动流型转换;对比膜雷诺数和伽利略数显示,测量结果与文献数据符合很好,转换雷诺数的最大偏差小于15%.实验结果表明:孔径不变,转换雷诺数随着孔间距增大而增大,孔间距不变,转换雷诺数随着开孔孔径增大而减小;直接布液方式的转换边界大于间接布液方式的转换边界.随着无量纲特征参数的逐渐增大,两种布液高度下的转换边界的差异逐渐减小.当无量纲特征参数大于40时,布液高度对管间液体的流动流型转换几乎无影响.