检索结果-南通市图书馆

基于气体分析的锂离子电池热失控早期预警研究进展

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电工技术学报 2023年第17期38卷 4507-4538页

作者：杨梦洁杨爱军叶奕君杨晖张智棋何桂荣江智元王小华袁欢荣命哲电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049 西安交通大学化学工程与技术学院西安710049

锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、自放电率低和环境友好等优势得到了广泛应用,但其安全方面仍存在隐患,在遭遇滥用时可能会引发电池失效甚至发生火灾爆炸事故,阻碍了其在电动汽车和储能电站方面的大规模应用。针对锂离子电池的... 详细信息

锂离子电池由于能量密度高、循环寿命长、自放电率低和环境友好等优势得到了广泛应用,但其安全方面仍存在隐患,在遭遇滥用时可能会引发电池失效甚至发生火灾爆炸事故,阻碍了其在电动汽车和储能电站方面的大规模应用。针对锂离子电池的安全预警方面的研究引发了相关人员的极大关注,其中,基于电池气体分析的热失控早期预警机制相比于传统的电、热信号在可靠性、准确性、反应速度等方面有所提高。该文总结了锂离子电池在热失控过程中的气体来源,全面对比分析了触发方式、阴极材料、电池型号、荷电状态(SOC)及健康状态(SOH)对热失控产气组分、含量以及产气总量的影响规律,回顾了锂离子电池热失控过程中温度-压力演化特性的研究现状,总结了目前基于气体成分和内部压力的早期预警方案,并对现有研究的不足和潜在研究方向进行了讨论。

关键词：锂离子电池热失控排气行为温度-压力演化特性早期预警

考虑离子动力学的C4F7N放电模型及群参数研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：郝迈张博雅刘沛琼李兴文电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学)

目前针对C4F7N电子群参数的研究依赖于仅考虑电离和吸附过程的电子动力学模型，但有限的结果表明，当气压较高时，C4F7N存在电子解吸附等复杂的离子动力学过程，对气体放电与绝缘机制产生重要影响。该文首先在宽范围的约化场强和多个气... 详细信息

目前针对C4F7N电子群参数的研究依赖于仅考虑电离和吸附过程的电子动力学模型，但有限的结果表明，当气压较高时，C4F7N存在电子解吸附等复杂的离子动力学过程，对气体放电与绝缘机制产生重要影响。该文首先在宽范围的约化场强和多个气压条件下进行了C4F7N的脉冲汤逊实验，并通过对实验波形的详细分析，建立考虑离子动力学的C4F7N放电模型。接着，建立了考虑离子动力学的C4F7N电子崩时空发展理论模型，并结合遗传算法拟合电流波形，得到了C4F7N在60 Pa至5 kPa范围内的反应速率系数。最后，提出一种考虑离子动力学的有效电离速率系数计算方法，并重新评估了C4F7N的绝缘性能。

关键词：脉冲汤逊实验离子动力学电子群参数 C F N 临界击穿场强

基于频域介电谱的环氧树脂受潮评估及影响因素

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高电压技术 2022年第2期48卷 706-715页

作者：丁宁穆海宝丁清鹏姚博文张大宁张冠军西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 国网山东省电力公司济宁供电公司济宁272000

环氧树脂及氧化铝/环氧树脂复合材料被广泛应用于电力设备绝缘,然而由于羟基等亲水性基团的存在,环氧树脂易吸湿并引起绝缘劣化。为了实现利用频域介电谱法评估两种绝缘的受潮缺陷,在考虑了温度和电压对频域介电谱(FDS)曲线影响的基础上... 详细信息

环氧树脂及氧化铝/环氧树脂复合材料被广泛应用于电力设备绝缘,然而由于羟基等亲水性基团的存在,环氧树脂易吸湿并引起绝缘劣化。为了实现利用频域介电谱法评估两种绝缘的受潮缺陷,在考虑了温度和电压对频域介电谱(FDS)曲线影响的基础上,研究了不同水分含量下环氧树脂频域介电谱特性。结果表明:随温度的升高,介电谱曲线高频段由于反应活化能较大而向右平移程度较大,而低频段则较小。由此提出了一种分段拟合的方法可减小高低频活化能不同所带来的评估误差;激励电压基本不影响介电谱曲线的高频段,对低频段的影响存在3个区域(稳定区、限制区、饱和区),介损值在限制区随电压的增大而逐渐减小。水分减少时,纯环氧树脂介电谱曲线低频段幅值显著降低,而氧化铝/环氧树脂曲线幅值则在整个频带内均减小。通过对比发现,水分对于两种绝缘介损值的影响均在0.01 Hz处最大,故此频点可作为诊断两种绝缘受潮缺陷的特征频率。

关键词：环氧树脂频域介电谱温度校正激励电压受潮评估

基于陷阱分布的PI/ZnO复合薄膜介电特性

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电工技术学报 2022年第6期37卷 1554-1563页

作者：李天娇张博乌江电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 西安710049 西安工程大学电子信息学院西安710048

航天器在空间环境中的运行稳定性与聚酰亚胺(PI)等航天介质材料绝缘性能息息相关,而其介质内部载流子陷阱是影响绝缘性能的重要因素之一,因此,探究陷阱分布对介质电气性能的影响对保障航天器介质安全使用具有重要意义。该文制备不同掺杂... 详细信息

航天器在空间环境中的运行稳定性与聚酰亚胺(PI)等航天介质材料绝缘性能息息相关,而其介质内部载流子陷阱是影响绝缘性能的重要因素之一,因此,探究陷阱分布对介质电气性能的影响对保障航天器介质安全使用具有重要意义。该文制备不同掺杂量(质量分数0.5%、1%、3%)的纳米PI/ZnO复合薄膜并进行介电性能测试,通过热刺激电流法和表面电位衰减法分别测量薄膜体陷阱和表面陷阱能级分布并计算其载流子迁移率,测量体积电阻率和击穿场强。该文基于多核模型对纳米ZnO的引入使聚合物的介电性能发生改变的现象进行解释;从陷阱能级的角度分析深、浅陷阱对极化离子的影响机制,讨论陷阱整体的分布对介电常数变化的影响。这些分析和研究为调控材料的绝缘性能、提高航天器的安全性提供了新的思路和方法。

关键词：介电性能聚酰亚胺纳米ZnO 陷阱能级分布

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单组份硅橡胶基修复剂的高压电缆缓冲层缺陷修复及可靠性研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：葛洲武康宁赵鸽张浩然张可高建李博达任志刚李建英电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学)

近年来，高压电缆缓冲层烧蚀缺陷频繁出现，严重威胁了电缆的安全运行，因此亟需烧蚀缺陷的修复技术。为修复烧蚀缺陷，该文制备了一种单组份半导电硅橡胶基修复剂。通过真型电缆模拟烧蚀实验，结合有限元仿真，研究修复剂的修复效果与... 详细信息

近年来，高压电缆缓冲层烧蚀缺陷频繁出现，严重威胁了电缆的安全运行，因此亟需烧蚀缺陷的修复技术。为修复烧蚀缺陷，该文制备了一种单组份半导电硅橡胶基修复剂。通过真型电缆模拟烧蚀实验，结合有限元仿真，研究修复剂的修复效果与机理。通过电化学与元素分布测试，分析了修复剂对铝护套的腐蚀性及其与屏蔽层的相容性。结果表明，修复后缓冲层体积电阻率满足行业标准的要求。注入修复剂的缓冲层在模拟烧蚀后未出现烧蚀痕迹，且导电性能保持稳定。修复剂有效改善了缓冲层中的电流集中与电场畸变。缓冲层最大电流密度由烧蚀后的40.40 A/m2降至0.05 A/m2，气隙最高场强由7.91×104kV/m降至1.39×10-2kV/m，有效地消除了缓冲层烧蚀隐患。此外，铝在未固化修复剂中的腐蚀速率仅为5.4×10-3mm/a，固化修复剂包覆处理的屏蔽层表面Si元素含量仅为1.0%。因此修复剂的注入不会引发铝护套电化学腐蚀和屏蔽层的溶胀，表明该修复剂在高压电缆中具有高可靠性。研究结果对实际电缆缓冲层烧蚀缺陷修复具有一定的指导意义。

关键词：高压电缆缓冲层烧蚀修复模拟烧蚀实验电场仿真电化学腐蚀

基于数据驱动方法反演C4F7N气体完整自洽碰撞截面集的研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：张博雅刘沛琼郝迈李兴文电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学)

以C4F7N为代表的新型环保气体由于缺乏完整且物理自洽的电子-分子碰撞截面集，限制了对其微观放电机制的研究。该文应用数据驱动的方法，根据电子群参数与碰撞截面之间自洽的物理联系，基于LXCat数据库中大量碰撞截面数据，建立由电子... 详细信息

以C4F7N为代表的新型环保气体由于缺乏完整且物理自洽的电子-分子碰撞截面集，限制了对其微观放电机制的研究。该文应用数据驱动的方法，根据电子群参数与碰撞截面之间自洽的物理联系，基于LXCat数据库中大量碰撞截面数据，建立由电子群参数到碰撞截面的映射关系。在人工修正的C4F7N气体碰撞截面集和电子群参数实验数据的基础上，成功预测出一组新的完整且物理自洽碰撞截面集，并评价了预测的C4F7N碰撞截面集的准确性、完备性和自恰性。结果表明，新的碰撞截面集计算的C4F7N气体电子群参数与实验值更加吻合。所采用的数据驱动方法可提高获得碰撞截面过程的效率，减弱人工修正过程中的主观性，为获得新型环保气体的碰撞截面提供了新的思路。

关键词：数据驱动电子群参数碰撞截面自洽性新型环保气体

竹纤维绝缘纸/环氧复合材料的制备与性能分析

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高电压技术 2023年第11期49卷 4535-4546页

作者：许天蕾王青于宋顺喜张美云彭宗仁刘鹏西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049 陕西科技大学轻工科学与工程学院西安710021

为解决我国绝缘木浆高度依赖进口、优质木材纤维资源短缺等问题,实现高压套管用绝缘纸的自主化生产,对竹浆纸及其环氧复合材料的电热力性能开展研究。首先对竹浆依次添加盐酸及醋酸镁进行纯化处理,研究纯化处理方式对纸张理化性能的影响... 详细信息

为解决我国绝缘木浆高度依赖进口、优质木材纤维资源短缺等问题,实现高压套管用绝缘纸的自主化生产,对竹浆纸及其环氧复合材料的电热力性能开展研究。首先对竹浆依次添加盐酸及醋酸镁进行纯化处理,研究纯化处理方式对纸张理化性能的影响;然后制备环氧/竹浆纸复合材料,测量其电学和热学性能,并与现有环氧/绝缘木浆纸复合材料进行对比。结果表明,纯化处理能降低竹浆纸中的灰分含量,增强纤维间的结合力,提高纸张的绝缘性能与机械性能,其中盐酸配合镁盐的纯化处理工艺能够进一步降低浆料挤出液的电导率,有效减少介电损耗。纯化处理能有效提高环氧/竹浆纸复合材料的玻璃化转变温度、介电性能与击穿强度,使其电学和热学性能接近甚至优于环氧/绝缘木浆纸复合材料。研究结果为落实国家“双碳”目标,推动我国电气工程基础材料自主化研发提供方法和途径。

关键词：竹浆纸纯化处理环氧/纸复合材料电气性能机械性能

过量TiO_2助烧剂对Ba_(0.998)La_(0.002)TiO_3陶瓷晶粒生长的影响

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硅酸盐学报 2007年第7期35卷 807-811,816页

作者：蒲永平杨文虎梁云鹤樊小蒲陈寿田陕西科技大学材料科学与工程学院西安710021 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

采用电性能测定和微观结构分析等方法研究了过量TiO2助烧剂对Ba0.998La0.002TiO3陶瓷晶粒生长的影响。结果表明:对于Ba0.998La0.002TiO3陶瓷在有液相参与烧结的晶粒溶解–淀析过程中,晶粒生长的必要条件是不仅要有液相的形成,而且BaTiO... 详细信息

采用电性能测定和微观结构分析等方法研究了过量TiO2助烧剂对Ba0.998La0.002TiO3陶瓷晶粒生长的影响。结果表明:对于Ba0.998La0.002TiO3陶瓷在有液相参与烧结的晶粒溶解–淀析过程中,晶粒生长的必要条件是不仅要有液相的形成,而且BaTiO3晶粒必须在液相中有一定的溶解度。由于BaTiO3晶粒在Ba6Ti17O40和Ba2TiSi2O8液相中有足够的溶解度,促进了晶粒的生长,同时施主掺杂离子进入晶格而释放氧,形成半导性的陶瓷,而BaTiO3晶粒不能溶解于Ba2Ti2SiP2O13液相中,抑制了晶粒的生长。

关键词：钛酸钡镧陶瓷二氧化钛助烧剂液相晶粒生长

含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤特征分析

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复合材料学报 2017年第1期34卷 104-111页

作者：尹俊杰李曙林姚学玲常飞张先航空军工程大学航空航天工程学院西安710038 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

为了对含紧固件复合材料层压板的雷击烧蚀损伤特征进行分析,根据雷击过程中的能量平衡关系,建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤数学分析模型。基于该分析模型,在ABAQUS中建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤分析... 详细信息

为了对含紧固件复合材料层压板的雷击烧蚀损伤特征进行分析,根据雷击过程中的能量平衡关系,建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤数学分析模型。基于该分析模型,在ABAQUS中建立了含紧固件复合材料层压板结构雷击烧蚀损伤分析三维有限元模型,并对不同电势边界条件下的雷击烧蚀损伤进行了分析。分析结果表明:由于金属紧固件的存在,雷电流可以通过紧固件沿层压板结构厚度方向传导,然后在各铺层内进行电流分配,各方向铺层传导雷电流的能力与该层电势梯度方向和电势梯度方向的电导率有关;在不同的电势边界条件下,各层的电势分布有所差异,从而导致了各铺层传导雷电流能力的不同,最终引起不同的雷击烧蚀损伤分布。通过本文的研究,能够对含紧固件复合材料层压板结构的雷击烧蚀损伤特征有定性的认识。

关键词：复合材料层压板紧固件雷电流烧蚀损伤特征热-电耦合分析