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基于Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合材料的盆式绝缘子在役态裂纹萌生及失效断裂机制研究

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绝缘材料 2024年第8期57卷 31-38页

作者：李洲钟黎明王文先高义斌杜晓刚张甍张婷婷太原理工大学材料科学与工程学院山西太原030024 太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024 国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030001

本文首先总结了近年盆式绝缘子失效破坏的一般规律和特征,然后截取典型失效区域试样,分析基体微观组织形貌和失效断口的形貌特征,最后采用纳米压痕力学技术对复合材料异质界面微观力学性能进行表征分析,阐释基于Al_(2)O_(3)/环氧树脂复... 详细信息

本文首先总结了近年盆式绝缘子失效破坏的一般规律和特征,然后截取典型失效区域试样,分析基体微观组织形貌和失效断口的形貌特征,最后采用纳米压痕力学技术对复合材料异质界面微观力学性能进行表征分析,阐释基于Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合材料的裂纹萌生及失效断裂机制。结果表明:环氧树脂基体的断裂韧性值约为0.55 MPa·m^(1/2),在载荷作用下裂纹从环氧树脂基体中萌生,并不断扩展,当遇到高强度的Al_(2)O_(3)颗粒时因受阻而发生偏转,并沿着颗粒与基体的界面快速扩展。

关键词： Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合材料裂纹萌生微观组织断裂韧性

基于太赫兹时域光谱的XLPE不同尺度缺陷研究

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绝缘材料 2024年第4期57卷 100-108页

作者：廉泽李新禹俞华冯阳李盛涛国网山西省电力公司电力科学研究院山西太原030001 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049

交联聚乙烯(XLPE)在生产、敷设、运行过程中会受到多种因素影响,产生不同尺度的结构缺陷,进而影响XLPE的电气性能。本文对XLPE电力电缆中常见的分子缺陷、聚集态结构缺陷与宏观气隙缺陷进行了重构,并结合X射线衍射测试(XRD)与太赫兹时... 详细信息

交联聚乙烯(XLPE)在生产、敷设、运行过程中会受到多种因素影响,产生不同尺度的结构缺陷,进而影响XLPE的电气性能。本文对XLPE电力电缆中常见的分子缺陷、聚集态结构缺陷与宏观气隙缺陷进行了重构,并结合X射线衍射测试(XRD)与太赫兹时域光谱(THz-TDS)的透射和反射模块对3种尺度的缺陷进行表征。结果表明:太赫兹时域光谱的电压幅值、相位信息分别表现出关于极性分子与聚集态结构变化的敏感特性;通过太赫兹时域光谱透射与反射模块的联用技术,可精准识别并计算出内部气隙缺陷的位置及尺寸,实现对不同尺度缺陷的无损检测。

关键词：交联聚乙烯太赫兹时域光谱缺陷无损检测

基于粉尘图的静电放电脉冲作用下PMMA沿面流注发展机理研究

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高压电器 2024年第6期60卷 166-171页

作者：石志杰雷志鹏李杰宋建成王伟太原理工大学煤矿电气设备与智能控制山西省重点实验室太原030024 国网江苏省电力有限公司宿迁供电公司江苏宿迁223800 国网承德供电公司河北承德067000 国网山西省电力公司电力科学研究院太原030001

气—固界面的静电放电现象是绝缘表面电荷积聚的诱因以及沿面闪络故障的先导,也严重威胁着绝缘结构的可靠性。为进一步揭示静电放电机理及其影响因素,文中使用粉尘图法对聚甲基丙烯酸甲酯绝缘表面积聚电荷进行表征,并改变电压幅值以及... 详细信息

气—固界面的静电放电现象是绝缘表面电荷积聚的诱因以及沿面闪络故障的先导,也严重威胁着绝缘结构的可靠性。为进一步揭示静电放电机理及其影响因素,文中使用粉尘图法对聚甲基丙烯酸甲酯绝缘表面积聚电荷进行表征,并改变电压幅值以及电极结构模拟不同的运行环境,探究绝缘表面电荷分布和流注发展过程。实验结果表明:受反向放电的影响,正、负极性下的电荷斑图形貌以及外径均存在明显的区别,使绝缘沿面流注发展过程存在极性效应;电压以及电极结构的不同导致了电场分布的变化,最终也会影响流注发展过程以及电荷积聚过程。粉尘图也为分析绝缘材料沿面电荷分布和流注发展过程提供了更加直观的图形化数据。

关键词：流注表面电荷粉尘图法极性效应反向放电

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AlO/EP复合材料超声波衰减特性研究

太原理工大学学报 2024年

作者：钟黎明李洲杜晓刚张婷婷王文先太原理工大学材料科学与工程学院国网山西省电力公司电力科学研究院太原理工大学机械与运载工程学院

超声波检测技术是当代无损检测领域向定量化无损评价方向发展的研究热点，也是电力行业GIS设备定时巡检的重要手段。但是，由于GIS设备中盆式绝缘子等材料属性导致的声衰减大、有效检测深度有限是制约其应用推广的关键瓶颈。本文设计并... 详细信息

超声波检测技术是当代无损检测领域向定量化无损评价方向发展的研究热点，也是电力行业GIS设备定时巡检的重要手段。但是，由于GIS设备中盆式绝缘子等材料属性导致的声衰减大、有效检测深度有限是制约其应用推广的关键瓶颈。本文设计并制备了不同含量Al2O3颗粒相的树脂基复合材料，通过其微观形貌组织观察，解耦了复合材料声学参数演变、微观结构分布规律对超声波检测能量衰减的影响重要因素；测试表征了超声检测声学参数及规律曲线；同时，建立数值仿真探讨了树脂EP基体、Al2O3颗粒增强相及连接界面对超声衰减特性的影响规律。结果表明：颗粒与连续相的物性差异以及颗粒在连续相中的体积浓度是影响超声波衰减机制的关键，如氧化铝颗粒的模量和声阻抗分别比树脂基体高出97.91 GPa和3.634 ×107g/cm2·s，3种不同填料浓度的试块声阻抗也从0.29×106g/cm2·s增加到0.67×106g/cm2·s。仿真发现只有当区域团簇颗粒尺寸为100 μm以上时，模型中出现超声波的散射现象，代表对超声波能量的耗散作用增大。另外试验中探头频率从5 MHz逐渐降至1 MHz，材料超声衰减系数从2.15 dB/mm减少至0.52 dB/mm。本文利用有限元仿真和试验测试结合对复合材料的衰减性能进行讨论，补充了超声波在材料内部的损耗机制研究。

关键词： Al O /EP复合材料超声波检测衰减系数数值仿真

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SiO_2溶胶粒子聚合体行为的调控

山西化工 1999年第2期19卷 10-11页

作者：任春堂山西太原绝缘材料实业有限公司 030012

以聚乙二醇为促进剂,采用溶胶——凝胶制备技术,在酸碱两性催化条件下,实现了对SiO_2溶胶粒子不同聚合体的调控,并通过磁谱仪分析探讨了其作用机理。

关键词：溶胶二氧化硅粒子聚合体行为分子筛

基于PRPD和PSA的大电机主绝缘典型绝缘缺陷的局部放电特性分析

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绝缘材料 2024年

作者：王瑞珏张鹏宇王伟张亦凌康爱亮国网山西省电力公司国网太原供电公司国网山西省电力公司电力科学研究院国网天津宝坻供电公司太原理工大学矿用智能电器技术国家地方联合工程实验室

大电机主绝缘在运行过程中会产生多种绝缘缺陷，仅利用局部放电谱相位图无法全面反映绝缘缺陷的特性。本文在实验室环境下模拟了内部气隙、端部半导体及防晕涂层交叠部位故障、槽内线圈磨损、表面污染等4种典型的绝缘缺陷，并在屏蔽室... 详细信息

大电机主绝缘在运行过程中会产生多种绝缘缺陷，仅利用局部放电谱相位图无法全面反映绝缘缺陷的特性。本文在实验室环境下模拟了内部气隙、端部半导体及防晕涂层交叠部位故障、槽内线圈磨损、表面污染等4种典型的绝缘缺陷，并在屏蔽室提取其放电信息，分别绘制局部放电谱相位图及脉冲序列分析谱图，结合不同电压等级下PRPD谱图及PSA谱图特性，对典型绝缘缺陷的放电特征进行分析。结果表明：综合考虑PRPD谱图对称性、放电幅值、谱图包络线形状等特性及PSA谱图放电簇数量、放电簇分布位置、放电簇形状等特性，可以较为准确的对4种典型绝缘缺陷进行识别。

关键词：定子绕组绝缘缺陷 PRPD谱图 PSA谱图

AZ31B镁合金管材纵连轧损伤与温度场探索性研究

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稀有金属材料与工程 2017年第11期46卷 3326-3331页

作者：苟毓俊双远华周研代佳刘邱祖张培庆太原科技大学重型机械教育部工程研究中心山西太原030024 太原理工大学山西太原030024 山西创奇实业有限公司山西太原030001

在轧制温度为350℃,轧辊角速度约为3.14 r/s,壁厚压下量分别为20(4)、30(4)、40(4)的条件下,对尺寸为50 mm×7 mm×1000 mm的AZ31B镁合金管进行纵连轧热力耦合数值模拟,在相同温度不同压下量的轧制条件下,从轧制损伤的应力状态和温度场... 详细信息

在轧制温度为350℃,轧辊角速度约为3.14 r/s,壁厚压下量分别为20(4)、30(4)、40(4)的条件下,对尺寸为50 mm×7 mm×1000 mm的AZ31B镁合金管进行纵连轧热力耦合数值模拟,在相同温度不同压下量的轧制条件下,从轧制损伤的应力状态和温度场分布两方面对镁合金管材纵连轧的数值模拟结果进行了探索性研究。结果表明:在相同轧制温度条件下,随着压下量的增大,最大损伤值也随着增大,且最大损伤值均出现在轧辊的辊缝处。同时塑性变形产生的热量也增大,且因轧辊辊顶处和镁管间存在较大的热交换,所以辊缝处的温度要高于辊顶处,两者之间有一定的温度差,壁厚压下量越大则温度差越大。相同压下量条件下,纵连轧镁合金管的损伤程度要比镁合金板材轧制的小。

关键词：镁合金管材纵连轧温度场分布损伤

放电等离子烧结双相AlCrCoFeNi_(2.1)高熵合金的微观组织、耐腐蚀性能和力学性能

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稀有金属材料与工程 2022年第11期51卷 4039-4050页

作者：郑凡林孙天鸣池涵娟陈洪胜王文先太原理工大学机械与运载工程学院太原山西030024 太原六味斋实业有限公司太原山西030006 太原理工大学材料科学与工程学院太原山西030024 先进镁基材料山西省重点实验室太原山西030024

采用放电等离子烧结法在不同温度下制备AlCrCoFeNi_(2.1)高熵合金(HEA),并对其微观组织、耐腐蚀性能和力学性能进行了研究。结果表明,烧结后的AlCrCoFeNi_(2.1)HEA最大相对密度可达99.18%;该HEA主要由体心立方(bcc)相和面心立方(fcc)相... 详细信息

采用放电等离子烧结法在不同温度下制备AlCrCoFeNi_(2.1)高熵合金(HEA),并对其微观组织、耐腐蚀性能和力学性能进行了研究。结果表明,烧结后的AlCrCoFeNi_(2.1)HEA最大相对密度可达99.18%;该HEA主要由体心立方(bcc)相和面心立方(fcc)相组成,其比例分别为20.6%和79.4%。与fcc相相比,AlCrCoFeNi_(2.1)HEA中bcc相的再结晶组织和变形组织更多,且bcc相在3.5%(质量分数)NaCl溶液中更容易被腐蚀。随着应变速率的增加,bcc相和fcc相的压力恢复速率降低,硬化效果增强。在1050℃下烧结的AlCrCoFeNi_(2.1)HEA具有较高的极限抗拉伸强度,这主要归因于晶界强化、固溶强化和合金粒子之间良好的界面结合。该HEA的断裂形式包括bcc相的脆性断裂和fcc相的韧性断裂。

关键词：高熵合金放电等离子烧结耐腐蚀性能力学性能

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和毛油相容性对纳米超细羊毛纺纱性能的影响

毛纺科技 2010年第7期38卷 39-41页

作者：罗群芳曲娴秦记珍张立兵狄友波品德实业(太原)有限公司山西太原030031 中国日用化学工业科学研究院山西太原030001

超细羊毛经纳米技术处理后,纤维表面结合有非/阳离子型功能材料,通过功能材料与不同离子型和毛油的相容性实验,分析了纳米超细羊毛纤维使用不同离子型和毛油后对其手感的影响。实验表明,含有阴离子的和毛油会导致纺纱过程中超细羊毛纤... 详细信息

超细羊毛经纳米技术处理后,纤维表面结合有非/阳离子型功能材料,通过功能材料与不同离子型和毛油的相容性实验,分析了纳米超细羊毛纤维使用不同离子型和毛油后对其手感的影响。实验表明,含有阴离子的和毛油会导致纺纱过程中超细羊毛纤维发生黏并,出现锡林绕毛现象,影响毛纱质量,并造成纤维手感下降;采用非离子型或非/阳离子型和毛油可避免梳理过程中锡林绕毛现象,并保持纳米超细羊毛原有的手感风格。

关键词：纳米超细羊毛和毛油纺纱性能手感