交互区对纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质短时击穿特性的影响

为了对纳米复合电介质的电气性能变化与显微结构之间的关系进行深入研究,以双酚A型环氧树脂为基体,通过机械分散法制备了不同浓度的纳米Al_2O_3-环氧树脂复合电介质。利用扫描电镜对试样的断面进行了观测,研究了不同含量的纳米粒子对复合电介质介电响应和工频击穿特性的影响。结果表明:纳米粒子在环氧树脂基体中分散均匀;随着掺杂量的增加,复合材料的介电常数和低频损耗先下降后上升,在纳米粒子质量分数为1%时达到最低;工频击穿场强先增大后减小,在纳米粒子质量分数为1%时达到最大,为43 400V/mm,相对纯环氧树脂提高约11.8%。分析认为,纳米粒子与环氧树脂之间形成的交互区是影响短时击穿的主要因素。微量掺杂时,交互区的厚度小于载流子的自由程,抑制载流子迁移,进而增大击穿场强,随着纳米掺杂量提高,交互区会发生重叠,降低击穿场强。     

有机-无机复合电介质的电场分布特性及介电强度的有限元分析

有机聚合物介质材料由于其具有柔性、易加工、轻量化以及耐高压的特性而在电介质储能领域中具有广泛的应用前景。然而,受限于有机材料较低的介电常数,通过添加具有高介电常数纳米颗粒制备有机-无机复合电介质材料成为储能领域的研究热点。利用有限元分析方法,系统研究无机纳米颗粒介电常数及分布特征对复合电介质内部电势及电场强度的影响规律,探究影响材料介电强度的主要因素。在此基础上,总结提高复合电介质储能密度的有效途径,以期对高储能密度电介质材料的设计提供理论预测和指导。     

纳米TiO2\环氧树脂复合涂料制备工艺研究

以TiO2纳米颗粒增强环氧树脂涂料,可以充分提高涂料的力学性能和耐腐蚀性能.通过对复合涂料不同工艺的研究来了解分散剂对TiO2纳米复合涂料性能的影响,从而找到在复合涂料中对纳米粉体起到良好分散效果的行之有效的方法.     

基于掺Li^＋同质种子膜诱导生长的ZnO纳米棒阵列的光学性质

采用溶胶涂膜法在衬底上形成一层Li+掺杂的ZnO纳米颗粒膜,并以此纳米颗粒为种子在液相中诱导生长ZnO纳米棒.通过XRD、SEM、光吸收和PL谱等手段研究和分析了在Li+掺杂种子膜的条件下ZnO纳米棒的生长行为及光学性质,结果表明:在ZnO种子膜中掺杂适当量的Li+,可以改善所生长的ZnO纳米棒的结晶质量和取向性,并显著增强其紫外发光性能.     

CdS纳米颗粒掺杂对ZnO气敏性能的影响

采用溶胶-凝胶法制备了CdS-ZnO复合纳米颗粒,通过把纳米颗粒旋涂在叉枝Au电极上,制得传感器元件来研究CdS纳米颗粒掺杂对ZnO气敏性能的影响.利用X射线衍射研究了CdS-ZnO纳米颗粒的相结构,研究表明当CdS含量为1%与3%时,ZnO纳米颗粒的结晶度相对较好.透射电镜研究表明:CdS掺杂后,ZnO颗粒仍处在纳米尺度范围,大小约为10 nm,同时小的纳米颗粒容易团聚在一起,形成大小约为200 nm的纳米球.通过对CdS-ZnO纳米颗粒传感器气敏性能的系统研究,发现当CdS纳米颗粒的含量为3%时,传感器在室温下对NH3气体的灵敏度和选择性较好,且重复性较好.最后初步讨论了CdS掺杂的ZnO气体传感器与NH3气体相互作用的气敏机理.     

纳米复合电磁线绝缘材料制备和表征

该文研究了纳米材料改性复合绝缘材料的制备方法，采用高频老化实验对样品的耐变频性能作了测定．结果表明，纳米复合绝缘材料在变频电机中的使用寿命比普通绝缘材料提高7倍以上，且纳米颗粒分散工艺对材料性能影响较大．文中还对纳米材料提高绝缘材料耐变频性能的机理进行了初步探讨．     

rGO/Ce掺杂SnO_2复合纳米纤维的制备及H_2S气敏性能研究

采用静电纺丝法制备还原氧化石墨烯(rGO)/SnO_2复合纳米纤维,研究了Ce掺杂及掺杂量对rGO/SnO_2纳米纤维的微结构与气敏性能的影响.利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM,带SAED)、X射线衍射仪(XRD)及拉曼光谱仪(Raman)对复合纳米纤维的结构与形貌进行表征.结果表明:不同含量Ce掺杂对复合纳米纤维的晶体结构和形貌均无明显影响.气敏测试结果表明:不同的Ce掺杂量均能改善rGO/SnO_2纳米纤维对H_2S的灵敏度,在Ce掺杂摩尔分数为3%时复合材料对H_2S具有最佳的气敏性能,在75℃时5μL/L H_2S气体的灵敏度高达300,同时选择性和响应恢复性能也均有显著提高.     

ZnO纳米线与硫掺杂TiO2微/纳复合材料的制备及其光催化活性

采用水热法制备了ZnO纳米线与硫掺杂TiO2（ZnO/S-TiO2）微/纳复合光催化剂,通过SEM、XRD、XPS对复合光催化剂进行表征,探讨了硫掺杂量和煅烧温度对该复合催化剂光催化性能的影响。结果表明,ZnO微米线表面形成了粒径较为均一的纳米S-TiO2颗粒,硫掺杂TiO2中形成了Ti-O-S键;当硫掺杂量为0.8mol%并经500℃高温煅烧的复合光催化剂对菲的降解呈现出最好的光催化活性。     

SiO2含量对损耗型CoFeB-SiO2颗粒膜电磁性能的影响

研究一种可应用于抗电磁干扰和微波吸收的磁性纳米颗粒膜,选用FeCoB作为磁性合金,SiO2为电介质材料,采用磁控溅射工艺制备纳米颗粒膜．重点研究电介质SiO2体积分数对颗粒膜微结构以及电磁性能的影响规律和作用机理．结果表明,适当的电介质体积分数可使颗粒膜保持微波高磁导率和高磁损耗并有效降低介电常数,2GHz时,复磁导率的实部μ’=31,虚部μ″=45,复介电常数实部ε’=671,虚部ε″=593．     

SiO_2含量对损耗型CoFeB-SiO_2颗粒膜电磁性能的影响

研究一种可应用于抗电磁干扰和微波吸收的磁性纳米颗粒膜,选用FeCoB作为磁性合金,SiO2为电介质材料,采用磁控溅射工艺制备纳米颗粒膜.重点研究电介质SiO2体积分数对颗粒膜微结构以及电磁性能的影响规律和作用机理.结果表明,适当的电介质体积分数可使颗粒膜保持微波高磁导率和高磁损耗并有效降低介电常数,2 GHz时,复磁导率的实部μ′=31,虚部μ″=45,复介电常数实部ε′=671,虚部ε″=593.     

X射线辐射对环氧树脂固化物介电性能和微观结构的影响研究

在不同时长和能量的X射线辐射下,对固化后环氧树脂电绝缘材料的介电性能和微观结构的变化情况进行研究。使用柱-柱电极、介电谱仪、高阻仪对辐射过的环氧树脂进行了击穿场强测试、介电常数测量、电阻率测量。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对辐射过后的环氧树脂进行了微观形貌测量,材料的结晶度、结晶尺寸测量。结果表明:X射线辐射对固化后的环氧树脂的介电性能、微观结构和外貌特征均有影响,环氧树脂的介电性能与其微观结构有着密切的关系。     

紫外老化对双酚A型环氧树脂综合性能影响

为了研究紫外线对以环氧树脂及其复合材料的影响,本文以双酚A型环氧树脂为研究对象,利用氙灯老化箱对双酚A型环氧树脂进行加速老化试验,研究了紫外老化对其电气、力学及热学性能的影响。实验结果表明,经28天紫外老化后,热分解后的质量残余减少,这是由于紫外及热的作用使得部分区域的环氧树脂由原先的致密网络结构转换为游离的自由基,形成了局部的缺陷。对力学性能的测试结果显示样品的弯曲强度下降至原有强度的74%,拉伸强度下降至原有强度的79%,说明老化后的双酚A型环氧树脂出现了局部的微观缺陷导致其承受外力破坏的能力有所减弱,但仍保持有较高的力学强度;对电气性能的测试结果显示样品的击穿电压下降14.8%,介质损耗因数上升12.7%。经紫外老化后,环氧树脂的热学、力学及电气性能均有一定程度的下降,但整体上性能下降程度不大,说明双酚A型环氧树脂具有一定的耐紫外老化性能。     

Epoxy/α-alumina nanocomposite with high electrical insulation performance

An experimental study was conducted to improve the electrical insulation of epoxy resin. The effects of boehmite, γ-alumina and α-alumina nanoparticles on the volume resistivity, dielectric strength and glass transition temperature of epoxy nanocomposites were investigated. The results showed that α-alumina nanoparticles displayed obvious advantages in enhancing electrical insulation performance of epoxy nanocomposites, compared to boehmite and γ-alumina nanoparticles. The direct current volume resistivity and breakdown strength of epoxy nanocomposite with 2.0 wt% α-alumina nanoparticles was improved to 2.2 × 10~(18)Ω cm and76.1 kV mm~(-1) respectively. And these improved values of electrical insulation properties are much higher than these of epoxy nanocomposites reported in previous studies. The main reason of these improvements may be that the epoxy/α-alumina interaction zone was enhanced by crosslink.     

表面处理对碳纤维复合材料导电性的影响

为提高碳纤维/环氧树脂复合材料电性能的稳定性,采用钛酸酯偶联剂对碳纤维表面进行了处理,研究了以短切碳纤维毡为导电填料、环氧树脂为基体的导电复合材料的电阻-温度特性.结果表明:随碳纤维含量的增高,复合材料的电阻在温度变化下的稳定性增强;碳纤维经表面处理后,其复合材料的电阻率显著降低,且电阻值随温度的波动性也大幅下降.     

电磁轨道发射装置内膛绝缘性能研究

 脉冲大电流放电过程中的高温烧蚀将降低绝缘支撑的绝缘性能,影响系统的寿命和效率。为研究烧蚀对环氧树脂绝缘性能的破坏作用,开展了模拟实验,利用氩弧焊对环氧树脂样品进行高温烧蚀处理,通过改变烧蚀电流、时间、距离和面积,获得不同烧蚀情况的样品。从表面电阻率和沿面闪络电压两方面对样品的绝缘性能进行了评估。结果表明,环氧树脂在高温烧蚀后绝缘性能大幅度降低。通过扫描电子显微镜和能谱分析,样品表面粗糙度增大,成分中氧化物的含量上升,导致了绝缘性能降低。     

水性环氧树脂改性水泥基材料应用于彩色路面的研究

通过水性环氧树脂改性水泥基彩色砂浆,制备一种力学性能优异且经济的彩色路面铺装材料,并通过抗折强度试验、抗压强度试验、粘结强度试验、抗滑性能试验、色彩耐久性试验研究了复合材料的最佳配合比和路用性能,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)试验分析了水性环氧树脂和粉煤灰对水泥水化产物的影响。结果表明：粉煤灰掺量10%,水性环氧树脂掺量10%,改性砂浆力学性能最优;改性砂浆的摆式摩擦系数BPN基本保持在55～80,抗滑性能良好;水性环氧树脂的掺入增加了水泥砂浆的粘结性、耐酸腐蚀性和后期抗折强度,但降低了其抗压强度;适量粉煤灰可以增加水泥砂浆的后期抗折和抗压强度。     

A-172/丙烯酸酯接枝改性水性环氧树脂的制备与性能

通过环氧树脂与丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯及有机硅氧烷单体乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷(A-172)的接枝共聚反应,向环氧树脂中引入亲水性基团,使环氧树脂水性化,并在改性环氧树脂骨架中引入有机硅氧烷单元,改进环氧树脂的柔韧性和耐候性,制备具有良好水分散性和优异综合性能的有机硅氧烷接枝改性水性环氧树脂;在采用红外光谱分析接枝产物结构的基础上,采用透射电镜(TEM)、原子力显微镜(AFM)以及差示扫描量热仪(DSC)对A-172含量不同的接枝产物的水分散体及其涂膜进行了详细表征,并结合对涂膜机械性能的测试结果,分析了A-172用量对水性环氧乳液固化涂膜的微观结构及宏观性能的影响。结果表明,当A-172的质量分数为环氧树脂的6%时,改性环氧树脂乳液具有良好的分散性能和储存稳定性,其固化涂膜的耐水性、柔韧性和抗冲击强度等性能得到很大改善。     

表面受潮对浇注干式变压器线圈表面电场的影响研究

通过对一台10kV环氧树脂浇注干式变压器的外绝缘表面的电场分析来探究其在受潮环境下的放电机理.首先建立了该变压器的二维电场分析的有限元模型,并对其外绝缘表面干燥、带有连续受潮层两种不同运行环境下的沿面电场进行了对比分析,结果表明,相比于表面干燥,当表面带有连续受潮层条件时,变压器外绝缘表面局部电场强度升高近10倍,可能会在外绝缘表面产生沿面放电现象,这对外绝缘造成了一定的威胁.本文采用一种特殊的工艺对该变压器的外绝缘进行表面处理,使得连续的受潮层离散为分离的水滴,并对此情况下的表面电场进行了分析计算,通过与上述带有连续受潮层的计算结果进行对比,局部外绝缘表面电场强度降低80%,有效地提高了环氧树脂浇注干式变压器的寿命.     

耐热、耐蚀环氧有机硅涂料研制及其性能研究

研制了一种耐高温防腐蚀涂料。涂层主要包括环氧改性有机硅、钛白粉、三聚磷酸铝、滑石粉、氧化铁和硫酸钡。性能测试表明，该涂层具有能耐300 ℃的高温的性能，而且具有良好的耐腐蚀效果。用电化学交流阻抗法研究各组分及固化温度对涂层耐热耐蚀性的影响。     

纳米碳酸钙作为环氧树脂增韧材料的研究

文中研究了纳米碳酸钙作为增韧填料对环氧树脂力学性能的影响。纳米碳酸钙经表面处理后，填充到环氧树脂体系中，使环氧树脂拉伸强度提高39%、弯曲弹性模量增大52.9%、冲击强度提高68.6%。冲击断面SEM照片分析结果表明，改性纳米碳酸钙在环氧树脂中能够均匀分散，并在纳米碳酸钙和其周围的基体界面相出现大量的银纹，从而提高了复合材料的抗冲击强度。