水树的自我愈合特性与微囊/交联聚乙烯复合材料基于三层核心结构
1MOE Key Laboratory of Engineering Dielectrics and Its Application, Harbin University of Science and Technology, Harbin 150080, China.
Polymers
|June 19, 2024
概括
这项研究介绍了使用微囊的自我修复的交联聚乙烯 (XLPE),以对抗水树的衰老. 优化的微囊含量增强了电气性能和自我修复损伤,改善了材料的寿命.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 电气工程 电气工程
背景情况:
- 水树的老化降低了交联聚乙烯 (XLPE) 的绝缘性能.
- 现有的XLPE材料缺乏对这种降解的固有自我修复能力.
- 微囊系统为自愈材料提供了一个潜在的解决方案.
研究的目的:
- 使用微囊系统开发和评估一种自我修复的XLPE材料.
- 为了研究微囊中兴奋剂度对XLPE电气性能和水树阻力的影响.
- 评估微囊在修复水树损伤中的自我愈合效率.
主要方法:
- 制备三层外核微囊/XLPE复合材料,具有不同的兴奋剂度.
- 使用水针电极方法进行水树衰老实验.
- 分析电特性 (分解强度,介电损耗系数,空间电荷密度) 和自我修复效应.
主要成果:
- 高度的微囊兴奋剂导致电气性能显著降低.
- 在1.0%重量级的兴奋剂下,微囊/XLPE复合材料在分解强度或介电损耗上没有显著变化.
- 空间电荷密度下降,表明空间电荷性能得到改善,微囊在破裂时有效填充了水树腔.
结论:
- 基于微囊的自我修复的XLPE证明了水树损伤的有效治愈.
- 一个最佳的兴奋剂度 (1.0重量%) 提高电特性和自我愈合,没有有害影响.
- 微囊上的表面纳米SiO2提高了矩阵集成和修复率,减轻了聚合问题.


