ZnO形貌及粒径对EP复合材料表面电荷传输及沿面闪络性能的影响

作     者：尹国华 段祺君 邵帅 夏国巍 李经纬 钟昱尧 谢庆 YIN Guohua;DUAN Qijun;SHAO Shuai;XIA Guowei;LI Jingwei;ZHONG Yuyao;XIE Qing

作者机构：华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室河北保定071003 国网长春供电公司吉林长春130000 

出 版 物：《绝缘材料》 (Insulating Materials)

年 卷 期：2024年第57卷第3期

页      面：50-57页

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(52007065) 北京市自然科学基金资助项目(3222057) 新能源电力系统国家重点实验室自主研究课题(LAPS202116) 

主　　题：环氧树脂 氧化锌 形貌粒径 沿面闪络 表面电荷 

摘      要：无机填料的形貌及粒径是影响环氧树脂(EP)复合材料沿面耐压性能的关键因素。本研究采用ZnO纳米纤维和不同粒径的颗粒状ZnO掺杂改性环氧树脂制备EP复合材料,并对复合材料进行了直流沿面闪络性能与电荷消散速率测试。结果表明:ZnO填料掺杂能有效提升EP复合材料的闪络电压,其中纤维状ZnO填料的提升效果要明显优于颗粒状ZnO填料,颗粒状ZnO/EP复合材料的闪络电压随填料粒径的减小呈现上升趋势。当ZnO纳米纤维的质量分数为15%时,EP复合材料的闪络电压相比纯EP提高了27.1%。构建了有限元仿真模型,计算结果表明纤维状ZnO使得EP内部电场非均匀系数提升,提高了复合材料的电流密度。