交联聚乙烯的增强直流介电性质通过移植多功能电压稳定器来全面修改
Peng Li1, Xuan Wang1, Jin Jin1
1Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application of Ministry of Education, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China.
在交叉连接的聚乙烯 (XLPE) 上植入一个新的化合物,1.1'-(oxalylbis(4,1-phenylene)) bis(1H-pyrrole-2,5-dione (BVM),可以提高直流介电性质. 这种多功能添加剂提高了电压稳定性,并且在不影响交叉连接的情况下抑制了空间电荷.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物化学 聚合物化学
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 交联聚乙烯 (XLPE) 对高压直流 (HVDC) 电缆至关重要.
- 提高介电性质和管理空间电荷是XLPE绝缘的关键挑战.
- 降低添加物复杂性,同时提高性能,对于材料开发是可取的.
研究的目的:
- 在XLPE上合成和移植一种新的多功能化合物BVM.
- 为了全面增强XLPE的直流介电性质.
- 调查BVM作为电压稳定器,空间电荷抑制器和交联辅助器的作用.
主要方法:
- 在XLPE上进行BVM的根源启动接种.
- 在不同温度下分析直流分解场强度,电流密度和空间电荷分布.
- 凝含量测试以评估交叉连接.
- 第一原则和量子化学计算.
主要成果:
- 接种BVM显著提高了XLPE的直流介电性质,温度依赖性最小.
- 通过创建深度捕获能量水平,BVM充当有效的电压稳定器和空间电荷抑制器.
- 接种过程不会阻碍聚合物交叉连接,并且可以将交叉连接剂 (DCP) 减少高达27.8%.
结论:
- 接种多功能BVM化合物是改善聚合物介电特性的一种可行的策略.
- 这种方法为开发HVDC电缆的先进材料提供了一条途径.
- 作为稳定剂和抑制剂的BVM的双重功能,加上其辅助交联作用,提供了全面的性能提升.
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