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改性纳米Fe_3O_4与低密度聚乙烯组成复合介质的介电谱分析

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高电压技术 2012年第4期38卷 807-813页

作者：张冬宋伟孙志韩柏雷清泉哈尔滨理工大学电气与电子工程学院哈尔滨150080 哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080 哈尔滨理工大学黑龙江省电介质工程重点实验室哈尔滨150080

纳米Fe3O4是典型的顺磁性材料,将其与低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)复合,会给LDPE基体的磁、电等性能带来影响。为研究纳米Fe3O4加入对LDPE介电性能的影响,采用共沉淀法制备纳米级Fe3O4,并用不同方法对其进行改性,制备... 详细信息

纳米Fe3O4是典型的顺磁性材料,将其与低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)复合,会给LDPE基体的磁、电等性能带来影响。为研究纳米Fe3O4加入对LDPE介电性能的影响,采用共沉淀法制备纳米级Fe3O4,并用不同方法对其进行改性,制备了不同条件的纳米Fe3O4粒子。将此纳米Fe3O4按质量分数0.25%～1%分别以熔融共混法与LDPE复合制得Fe3O4与LDPE的复合材料。以宽频介电谱仪进行了该Fe3O4与LDPE复合材料介电谱的研究,试验结果表明:纳米Fe3O4的加入及磁化对LDPE的介电常数和介电损耗均有影响,且其大小与掺杂方法及纳米Fe3O4质量分数有关。

关键词：介电谱共沉淀法纳米Fe3O4 低密度聚乙烯(LDPE) 熔融共混磁化

换流变压器中典型平板油纸绝缘结构的油流带电特性

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电机与控制学报 2015年第2期19卷 14-19页

作者：陈庆国林林高源池明赫魏新劳工程电介质及其应用教育部重点实验室哈尔滨理工大学黑龙江哈尔滨150080

为研究换流变压器油纸绝缘结构在直流电压下的油流带电特性,在实验室内开展了直流电压下典型平板油纸绝缘结构油流带电特性的研究。试验研究结果表明:流速和外施电压对冲流电流的影响与温度有关;在无外施电压作用时,低温下冲流电流随流... 详细信息

为研究换流变压器油纸绝缘结构在直流电压下的油流带电特性,在实验室内开展了直流电压下典型平板油纸绝缘结构油流带电特性的研究。试验研究结果表明:流速和外施电压对冲流电流的影响与温度有关;在无外施电压作用时,低温下冲流电流随流速呈线性增加、高温下呈幂函数关系增加。外施直流电压对冲流电流具有显著的影响,随外施直流电压的升高冲流电流呈先上升后下降的趋势,峰值电流处的电压随油流速度的提高而上升,随温度的升高而下降。对试验结果的理论分析表明:无外施电压时冲流电流与流速的关系特性受油流状态影响;当有外施直流电压作用时,电场作用下的迁移电流和泄漏电流共同决定了冲流电流的大小;温度通过影响油流状态、油纸绝缘中的电场分布和离子迁移率而影响油流带电特性。

关键词：直流输电换流变压器油纸绝缘油流带电离子迁移

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碳纳米管/聚乙烯复合物分子动力学模拟研究

复合材料学报 2014年第2期31卷 286-294页

作者：孙伟峰高俊国郭宁哈尔滨理工大学电气与电子工程学院工程电介质及其应用教育部重点实验室黑龙江省电介质工程重点实验室哈尔滨150080

采用分子动力学方法模拟了碳纳米管/聚乙烯复合物的结构、热力学和力学特性,分析其随模拟温度和碳纳米管填充率的变化。模拟结果表明,碳纳米管/聚乙烯复合物为各向同性的无定形结构,聚乙烯和碳纳米管通过较强的范德华作用结合在一起,在... 详细信息

采用分子动力学方法模拟了碳纳米管/聚乙烯复合物的结构、热力学和力学特性,分析其随模拟温度和碳纳米管填充率的变化。模拟结果表明,碳纳米管/聚乙烯复合物为各向同性的无定形结构,聚乙烯和碳纳米管通过较强的范德华作用结合在一起,在聚乙烯基体作用下,碳纳米管壁上的碳原子排列的周期性下降,出现弯曲和褶皱。从能量上看,填充率较高的复合物更加稳定。碳纳米管/聚乙烯复合物具有比聚乙烯体系更高的等容热容和与聚乙烯体系相反的负值热压力系数,热容随碳纳米管填充率的变化较小,但随温度的升高而明显减小,具有显著的温度效应;热压力系数随温度的变化较小,温度稳定性比聚乙烯更好,但随填充率增加而减小。碳纳米管/聚乙烯复合物的力学特性表现出各向同性材料的弹性常数张量,弹性模量和泊松比比纯聚乙烯体系高得多,并且都随温度的升高和碳纳米管含量的降低而减小,说明加入碳纳米管可显著改善聚乙烯的力学性质。

关键词：分子动力学模拟聚合物纳米复合物聚乙烯碳纳米管热压力系数

弹性体/聚丙烯与塑性体/聚丙烯复合材料的力学及介电性能

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高分子材料科学与工程 2020年第10期36卷 44-50页

作者：赵洪袁鑫杨佳明赵新东石庆铎何乐春杨旭工程电介质及其应用教育部重点实验室(哈尔滨理工大学) 黑龙江哈尔滨150080

选用聚丙烯(PP)为基体树脂,分别以乙烯-辛烯共聚弹性体(POE)、丙烯-乙烯共聚塑性体(POP)为填料,制备出不同组分的POE/PP与POP/PP共混材料。对共混体系的力学性能研究表明,POP在降低PP弹性模量及增韧改性效果上均弱于同含量的POE/PP体系... 详细信息

选用聚丙烯(PP)为基体树脂,分别以乙烯-辛烯共聚弹性体(POE)、丙烯-乙烯共聚塑性体(POP)为填料,制备出不同组分的POE/PP与POP/PP共混材料。对共混体系的力学性能研究表明,POP在降低PP弹性模量及增韧改性效果上均弱于同含量的POE/PP体系,但当POP质量分数增至40%时与POE质量分数为30%时的力学性能相仿;而电导电流及交、直流击穿等实验表明,POP较POE更大程度维持了纯PP的电性能;观测共混体系的微观形态发现POE在PP中的分散性较差,而共聚单体含量较少的POP对PP结晶规整度破坏较弱,相近分子结构呈现出与PP较好的相容性,是POP/PP体系电性能较优异的原因,具有潜在的工程应用价值。

关键词：聚丙烯弹性体塑性体力学性能介电性能

固体电介质空间电荷与电流和电位的同步联合测量系统

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仪器仪表学报 2022年第9期43卷 19-26页

作者：孙云龙韩永森李忠华哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080

为了综合、全面地获取固体电介质的介电响应信息,准确表征固体电介质的介电性能,提出了一种基于“分区同时”测量策略的空间电荷与电流以及空间电荷与开路电位的同步同时联合测量方案。该联合测量方案基于现有的电流测量单元、电位测量... 详细信息

为了综合、全面地获取固体电介质的介电响应信息,准确表征固体电介质的介电性能,提出了一种基于“分区同时”测量策略的空间电荷与电流以及空间电荷与开路电位的同步同时联合测量方案。该联合测量方案基于现有的电流测量单元、电位测量单元以及空间电荷测量单元,通过T型滤波器和阻交电感对测量单元进行合理组合,保证测量过程中各单元之间无互相干扰,从而实现电流、开路电位和空间电荷的同步联合测量。以碳化硅(SiC)掺杂的低密度聚乙烯(LDPE)试样的电流、电位和空间电荷同步联合测量结果为基础,对测量系统进行了校验。研究结果表明,电流测量基础噪声在pA数量级,在1~10 kV电压测量效果良好,空间电荷测量精度并未受到影响。联合测量方案在技术上简单易行,能够实现对固体电介质的电流、电位和空间电荷同步同时联合测量,同时该联合测量系统具有进一步扩展的空间,为后续多种测量技术的同步联合应用提供参考与基础。

关键词：极化电流电位空间电荷同步联合测量

交联聚乙烯/蒙脱土纳米复合物空间电荷特性研究

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高分子学报 2013年第1期23卷 126-133页

作者：高俊国张豪李丽丽张静郭宁张晓虹工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨理工大学哈尔滨150080

以十八烷基氯化铵处理的有机化蒙脱土(O-MMT)为无机纳米相,以低密度聚乙烯(LDPE)作为基体聚合物,以马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA)为相容剂,以双叔丁基过氧化二异丙基苯BIPB为交联剂,通过熔融插层复合后再进行化学交联的"两步法",制备了交联... 详细信息

以十八烷基氯化铵处理的有机化蒙脱土(O-MMT)为无机纳米相,以低密度聚乙烯(LDPE)作为基体聚合物,以马来酸酐接枝聚乙烯(PEMA)为相容剂,以双叔丁基过氧化二异丙基苯BIPB为交联剂,通过熔融插层复合后再进行化学交联的"两步法",制备了交联聚乙烯/有机化蒙脱土(XLPE/O-MMT)纳米复合物.利用电声脉冲法(PEA)试验研究了不同蒙脱土含量的XLPE/O-MMT纳米复合物的空间电荷特性.实验结果表明,与纯XLPE相比,含一定比例O-MMT的XLPE/O-MMT纳米复合物具有不同程度抑制空间电荷的能力.当O-MMT含量为0.5%～1%时,其纳米复合物的空间电荷量最小;在O-MMT含量为3%～7%的范围内,随O-MMT含量的增加,XLPE/O-MMT纳米复合物中空间电荷量逐渐增大,但仍低于纯XLPE中的空间电荷量.通过热激电流(TSC)实验证实,与XLPE相比,XLPE/O-MMT纳米复合物的TSC峰均不同程度地向高温方向偏移,说明纳米复合材料的陷阱深度增加.当O-MMT含量为1 wt%时,TSC曲线所包围的面积最小,相应地,其陷阱密度最小;而随着O-MMT含量的增加,XLPE/O-MMT纳米复合物的TSC曲线所包围面积逐渐增大,说明其陷阱密度有所增加.绝缘电导率的试验结果进一步支持了上述观点.

关键词：交联聚乙烯有机化蒙脱土纳米复合物空间电荷热激电流绝缘电导率

油纸绝缘老化评估的Davidson-Cole模型参数提取方法

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电机与控制学报 2017年第3期21卷 63-70页

作者：刘骥尹梦涵李秀婧池明赫黄玲哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地黑龙江哈尔滨150080 云南电力技术有限责任公司云南昆明650217

针对目前变压器油纸绝缘老化状态评估中的纸板聚合度测定破坏性取样、介电响应法测量没有定量判据等问题,提出一种基于Davidson-Cole模型的现场绝缘老化状态定量评估方法。首先仿真研究Davidson-Cole模型参数提取方法,借助现场测量的去... 详细信息

针对目前变压器油纸绝缘老化状态评估中的纸板聚合度测定破坏性取样、介电响应法测量没有定量判据等问题,提出一种基于Davidson-Cole模型的现场绝缘老化状态定量评估方法。首先仿真研究Davidson-Cole模型参数提取方法,借助现场测量的去极化电流数据,计算出油纸绝缘等值电路参数与频域复介电常数,并利用所得数据绘制Davidson-Cole图,采用多变量最小二乘拟合方法得出松弛时间、介电常数变化量等Davidson-Cole模型参量。实验研究了油纸绝缘不同老化程度的Davidson-Cole模型,采用非线性拟合方法对其老化状态进行Davidson-Cole模型参量提取并分析参数变化,研究结果表明,模型参数与老化程度有直接关系,仿真结果与实验结果一致,对变压器油纸绝缘老化状态评估有参考价值。

关键词：油纸绝缘绝缘评估介电响应频域介电谱 Davidson-Cole模型

采用纳米改性纸板的换流变压器出线装置电场分布

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电机与控制学报 2016年第1期20卷 29-34页

作者：陈庆国诸葛祥丽刘贺千池明赫魏新劳哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150080

针对换流变压器出线装置在直流及极性反转电压作用下电场分布不均的问题,探究了非线性纳米Si C对绝缘纸板进行改性的方法,制备了纳米改性绝缘纸板试样,并测量了改性纸板的介电特性;结合换流变压器出线装置的实际结构建立了电场分布的仿... 详细信息

针对换流变压器出线装置在直流及极性反转电压作用下电场分布不均的问题,探究了非线性纳米Si C对绝缘纸板进行改性的方法,制备了纳米改性绝缘纸板试样,并测量了改性纸板的介电特性;结合换流变压器出线装置的实际结构建立了电场分布的仿真模型,分析了纸板改性对出线装置电场分布的均化作用。试验结果表明:纳米改性绝缘纸板的相对介电常数随纳米Si C掺杂浓度的增加而增加,但增加的幅度不大,随电场强度的增加呈略微上升的趋势;其电导率随着纳米掺杂浓度的增加而增加,当掺杂浓度达到一定值时,电导率随场强增加表现出明显的非线性特征。仿真结果表明:在直流和极性反转电压下,纸板改性可降低绝缘纸板中的场强,提高变压器油中的场强,使油纸绝缘结构中的电场分布更趋于均匀。

关键词：换流变压器出线装置电场分布纳米SiC 非线性

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多壁碳纳米管在红外波段的散射特性研究

红外与毫米波学报 2014年第6期33卷 649-653页

作者：王玥张丽颖王暄刘倩刘鑫吴群哈尔滨理工大学电介质工程国家重点实验室培育基地黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨理工大学电子科学与技术系黑龙江哈尔滨150080 哈尔滨工业大学航天学院黑龙江哈尔滨150001

采用Bessel和Hankel函数级数模技术,对不同多壁碳纳米管在红外波段的电磁散射特性进行了研究.结果表明,不同半径、不同纳米管数目对入射的横磁波与横电波的散射现象产生不同的影响.在横磁波垂直入射时,不同结构多壁碳纳米管对其频率的... 详细信息

采用Bessel和Hankel函数级数模技术,对不同多壁碳纳米管在红外波段的电磁散射特性进行了研究.结果表明,不同半径、不同纳米管数目对入射的横磁波与横电波的散射现象产生不同的影响.在横磁波垂直入射时,不同结构多壁碳纳米管对其频率的选择性不明显,相同半径纳米管对横磁波的散射强度随纳米管数目的增加而增强,但其峰值不变;而在横电波入射时,不同结构多壁碳纳米管表现出强烈的频率选择性,其散射强度随半径、管数目的增加而明显增强.研究结果对利用碳纳米管进行红外波段的探测具有一定意义.

关键词：散射多壁碳纳米管红外波段