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電纜行業(yè)升級(jí) 多數(shù)改用納米氧化鎂

  聚乙烯材料被廣泛應(yīng)用于高壓輸電線路以及工業(yè)生產(chǎn)中,聚乙烯材料因其優(yōu)越的絕緣性能,環(huán)境友好和性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)而成為電纜絕緣材料,然而在直流電場下,空間電荷容易在聚乙烯內(nèi)部陷阱處堆積,導(dǎo)致局部空間電荷升高,使聚乙烯材料老化,甚至擊穿,近年來,納米氧化鎂UG-Mg50顆粒的加入可以有效的抑制空間電荷的注入,從而納米氧化鎂的添加成為了目前研究的主要方向。

氧化鎂



  在體相結(jié)構(gòu)體系和雙探針結(jié)構(gòu)體系下的研究,對(duì)納米氧化鎂摻雜聚乙烯的電子結(jié)構(gòu)和導(dǎo)電性影響進(jìn)行討論。目前高分子聚合物是高壓輸電電纜的常見絕緣材料,如聚乙烯,交聯(lián)乙烯等是使用中比較常見的,復(fù)合材料性能提高的方式,可以通過添加無機(jī)材料,蒙脫土,納米氧化顆粒物等,當(dāng)一定比例的添加劑加入到復(fù)合材料內(nèi)時(shí),力學(xué)性能和電學(xué)性能會(huì)得到相應(yīng)的提高。

  2006年研究了LDPE/氧化鎂納米復(fù)合材料的介電性能,在交流高壓電下,2008年研究發(fā)現(xiàn)含不同粒徑尺寸氧化鎂納米顆粒的LDPE/氧化鎂納米復(fù)合材料的空間電荷行為,尤其是研究了在高溫、高電廠的條件下的情況。結(jié)果表明,在30℃~60℃之間,為了降低電場的增加速率,將納米氧化鎂顆粒的粒子數(shù)量逐漸增加,就會(huì)得到這樣的效果。此外,為了減少電場的畸變,也為了減少離域電荷的注入,在使用納米氧化鎂顆粒的粒徑量級(jí)上也做了相應(yīng)的研究,發(fā)現(xiàn)納米級(jí)的氧化鎂顆粒要明顯優(yōu)于微米級(jí)的氧化鎂顆粒,當(dāng)少量的納米氧化鎂顆粒使用在基體上時(shí)效果更明顯。

氧化鎂



  以EVA輔助在加入納米氧化鎂改性聚乙烯,使得空間電荷堆積問題明顯降低,在解決了堆積問題的同時(shí),也發(fā)現(xiàn)了這種改性還會(huì)對(duì)力學(xué)性能有所提升。當(dāng)納米氧化鎂添加量為2wt%時(shí),可以得到較好效果。此時(shí)的納米氧化鎂/LDPE復(fù)合材料可以有效的減少空間電荷的積累,效果明顯低于單獨(dú)的絕緣聚乙烯,實(shí)驗(yàn)得到結(jié)果,此時(shí)復(fù)合材料內(nèi)陰極電荷密度降低為2.5C/m3,,陽極電荷密度降低為3.5C/m3.在擊穿直流電的實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)使用納米氧化鎂摻雜的LDPE擊穿場強(qiáng)大于未摻雜的LDPE,且最大增幅可以達(dá)到18.2%,在交流電壓擊穿實(shí)驗(yàn)中,得到了相同的結(jié)論,此外擊穿場強(qiáng)隨溫度變化,當(dāng)溫度升高時(shí)擊穿場強(qiáng)相應(yīng)降低。

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