抗水树枝老化的复合电介质及其水树枝生长预测方法
申请人信息
- 申请人:山东理工大学
- 申请人地址:255086 山东省淄博市张店区新村西路266号
- 发明人: 山东理工大学
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 抗水树枝老化的复合电介质及其水树枝生长预测方法 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202210913229.9 |
| 申请日 | 2022/7/29 |
| 公告号 | CN115181351B |
| 公开日 | 2024/1/16 |
| IPC主分类号 | C08L23/06 |
| 权利人 | 山东理工大学 |
| 发明人 | 李秀峰; 沈晓刚 |
| 地址 | 山东省淄博市高新技术开发区高创园A座313室 |
摘要文本
来自： 本发明公开了一种抗水树枝老化的复合电介质及其水树枝生长预测方法，复合电介质包括以下质量百分比的组分：添加相容剂的OMMT母料10％‑15％，交联聚乙烯85％‑90％。本发明分别用两种相容剂EEA和EVA取代常用的马来酸酐接枝，通过与OMMT和XLPE的熔融共混制得复合试样，采用加速水树枝老化实验，比较了不同添加量、两种相容剂、两种有机插层剂对复合材料中水树枝的抑制作用，明确了XLPE中水树枝的生长影响机理，从而促进了抗水树枝老化的复合电介质的研发。本发明的预测方法不仅可以快速且准确的预测材料中的水树尺寸，为考察复合电介质在不同运行温度下的抗水树老化性能提供精确的理论依据。
专利主权项内容
1.一种复合电介质的水树枝生长预测方法，其特征在于，包括以下步骤：制备OMMT质量分数分别为1%、2%、3%的XLPE/EVA/OMMT和XLPE/EEA/OMMT复合电介质；将制备的复合电介质制成试样；将试样放入U形试验杯，并加上试验电极，在电压3kV、频率6kHz，NaCl溶液浓度为1mol/L条件下进行加速水树枝老化；沿针孔将试样切成薄片，并用亚甲基蓝染色，用金相显微镜观察水树枝的形状，放大倍数为100倍；测量针尖处至纵向水树最末端长度记为顺电场方向长度，测量针尖附近横向最宽长度记为垂直电场方向长度；每个试样采集30组数据，分别取其算术平均值作为该试样的顺电场方向长度和垂直电场方向长度；在Sorrentino模型中引入温度权重系数，计算水树枝的扩散系数；所述Sorrentino模型的表达式为：
(6)式中，<分别表示有MMT片时的扩散系数和无MMT片时的扩散系数；β是插层程度的影响系数，用聚合物插入OMMT层间距的变化率来表征，如下表所示：<eff<<；OMMT1和OMMT2分别为用十八烷基季铵盐和双十八烷基苄基季铵盐插层剂对蒙脱土进行预插层处理得到的OMMT；表示填料的体积分数；L表示MMT的片层长度，其取值为100nm；表示MMT的片层厚度；取值30°；表示纳米复合材料的结晶度参数，XLPE/OMMT1、XLPE/EEA/OMMT1、XLPE/EVA/OMMT1和XLPE/EVA/OMMT2纳米复合材料的结晶度分别为24.09%、21.92%、21.50%和22.02%；表示纳米复合材料的储能模量数据与纯XLPE的储能模量之比；ω1和ω2为权重系数，用来表征室温、微晶开始熔化的温度和微晶大部分熔化的温度，结晶度和储能模量所占的权重比和室温25℃时，ω1=0.9，ω2=0.1；温度60℃时，ω1=0.5，ω2=0.5；温度90℃时，ω1=0，ω2=1。<<<<<<<<