采用等温表面电位衰减法表征LDPE与HDPE内陷阱的分布特性 被引量：30

1

作者 刘孟佳 周福升 +5 位作者 陈铮铮 李建英 闵道敏 李盛涛 李茜 夏荣 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期285-291,共7页

空间电荷积聚对直流电缆的使用寿命和运行安全有重要影响,研究聚乙烯材料内陷阱电荷的分布特性并进一步分析其内部陷阱分布特性,对抑制聚合物材料中空间电荷积聚、提高直流电缆运行的可靠性具有重要意义。通过考虑聚合物材料内电荷的脱... 空间电荷积聚对直流电缆的使用寿命和运行安全有重要影响,研究聚乙烯材料内陷阱电荷的分布特性并进一步分析其内部陷阱分布特性,对抑制聚合物材料中空间电荷积聚、提高直流电缆运行的可靠性具有重要意义。通过考虑聚合物材料内电荷的脱陷规律,提出了一个计算聚合物内陷阱分布的等温表面电位衰减(isothermal surface potential decay,ISPD)模型。通过测量低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)和高密度聚乙烯(high-density polyethylene,HDPE)试样分别在正、负电晕放电充电条件下的表面电位衰减特性,获得其相应的陷阱分布规律,并根据2种试样不同的形态学特性进行分析。结果表明:LDPE与HDPE内陷阱主要以深陷阱为主,陷阱密度近似为1021 m^(-3),与其它文献报道的相一致;HDPE内电子深陷阱多于LDPE内电子深陷阱,电子浅陷阱少于LDPE内电子浅陷阱;LDPE内电子深陷阱多于空穴深陷阱,电子浅陷阱少于空穴浅陷阱。分析认为:LDPE与HDPE独特的聚集态结构,以及电子和空穴电导的差异对陷阱电荷分布产生重要影响。 展开更多

关键词 聚乙烯 空间电荷 等温表面电位衰减 陷阱 聚集态结构 电导特性

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基于等温表面电位衰减法的直流电缆用低密度聚乙烯和交联聚乙烯陷阱电荷分布特性 被引量：25

2

作者 欧阳本红 赵健康 +3 位作者 周福升 李建英 闵道敏 刘孟佳 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第8期2689-2696,共8页

空间电荷积聚是影响直流电缆安全运行的重要原因,定量表征直流电缆用聚乙烯材料内陷阱电荷的分布特性并分析其内部陷阱产生的根源,对抑制空间电荷积聚、加强直流电缆安全可靠运行具有重要意义。为此,采用直流电晕充电法对低密度聚乙烯(l... 空间电荷积聚是影响直流电缆安全运行的重要原因,定量表征直流电缆用聚乙烯材料内陷阱电荷的分布特性并分析其内部陷阱产生的根源,对抑制空间电荷积聚、加强直流电缆安全可靠运行具有重要意义。为此,采用直流电晕充电法对低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)和交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)薄膜试样进行了充电,以模拟直流加压时电荷的注入过程。通过考虑材料内入陷电荷的出陷规律,建立了1个等温表面电位衰减(isothermal surface potential decay,ISPD)模型。通过分析LDPE和XLPE薄膜试样的ISPD数据,获得了其内部陷阱电荷的分布特性,并进一步分析了LDPE与XLPE形态学特性和添加剂对陷阱形成的影响。结果表明:LDPE和XLPE中分别存在2个陷阱中心,即浅陷阱中心和深陷阱中心;LDPE中与XLPE中空穴深陷阱电荷密度都高于空穴浅陷阱电荷,即2者空穴陷阱电荷主要以深陷阱为主;XLPE中空穴浅陷阱电荷与空穴深陷阱电荷之间的数量差距减少,XLPE中空穴浅陷阱高于LDPE中空穴浅陷阱。交联副产物对XLPE内部陷阱的形成产生重要影响,且添加剂形成的空穴类型陷阱的深度并不完全相同。 展开更多

关键词 低密度聚乙烯 交联聚乙烯 直流电缆 陷阱电荷 等温表面电位衰减 ISPD 陷阱

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采用表面电位衰减法表征高压交联聚乙烯电缆绝缘中空间电荷的输运特性 被引量：33

3

作者 高宇 杜伯学 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期2097-2103,共7页

空间电荷积聚是影响高压直流交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)电缆运行安全的重要原因,定量表征XLPE中空间电荷的输运特性,对抑制空间电荷积聚、提高电缆绝缘可靠性具有重要意义。采用厚200μm的XLPE薄膜为试样,通过表面电位... 空间电荷积聚是影响高压直流交联聚乙烯(crosslinked polyethylene,XLPE)电缆运行安全的重要原因,定量表征XLPE中空间电荷的输运特性,对抑制空间电荷积聚、提高电缆绝缘可靠性具有重要意义。采用厚200μm的XLPE薄膜为试样,通过表面电位衰减(surface potential decay,SPD)法测量其陷阱能级分布、载流子迁移率和体电导率。结果表明,电子陷阱能级深度分布在0.8～1.07eV,在1.01eV处存在陷阱密度中心;空穴陷阱能级深度分布在0.71～1.06eV,分别在0.89eV和1.01eV处存在陷阱密度中心。正、负电荷的迁移率分别为1.5×10-14 m2/(V.s)、1.7×10-15 m2/(V.s)。体电导率随场强降低而减小,逐渐达到稳定值约5×10-17 S/m。研究表明:交联剂过氧化二异丙苯受热分解形成的副产物苯乙酮和α-甲基苯乙烯,是导致浅能级空穴陷阱密度显著大于电子陷阱密度、从而使正电荷具有较高迁移率的主要原因。 展开更多

关键词 交联聚乙烯(XLPE) 电荷输运特性 陷阱能级分布 电荷迁移率 电导率 表面电位衰减

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基于等温表面电位衰减法的氧化石墨烯/低密度聚乙烯纳米复合材料陷阱分布特性 被引量：8

4

作者 李忠磊 韩晨磊 +1 位作者 赵伟铭 杜伯学 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3583-3590,共8页

聚合物绝缘材料中空间电荷的注入、输运、积聚和消散过程与材料的陷阱特性密切相关。为研究氧化石墨烯(GO)添加对聚乙烯材料陷阱特性的影响,制备了GO质量分数分别为0.001%、0.005%、0.01%、0.02%、0.05%的氧化石墨烯/低密度聚乙烯(LDPE... 聚合物绝缘材料中空间电荷的注入、输运、积聚和消散过程与材料的陷阱特性密切相关。为研究氧化石墨烯(GO)添加对聚乙烯材料陷阱特性的影响,制备了GO质量分数分别为0.001%、0.005%、0.01%、0.02%、0.05%的氧化石墨烯/低密度聚乙烯(LDPE)纳米复合材料,基于等温表面电位衰减(ISPD)法研究了30℃、50℃和70℃下GO/LDPE纳米复合材料的陷阱分布特性。研究发现:GO/LDPE试样均存在2个陷阱能级中心,随GO质量分数从0增加至0.05%,试样陷阱能级呈现先增大后减小的趋势;当GO质量分数为0.01%时,复合材料的深陷阱能级和密度最大;随着温度的升高,复合材料深陷阱中心所捕获的电荷更易发生脱陷过程,从而导致复合材料视在深陷阱能级增大。分析认为,质量分数为0.01%的GO纳米添加可以增大复合材料深陷阱密度,降低载流子迁移率,从而有效抑制电荷向试样内部的迁移过程。 展开更多

关键词 氧化石墨烯 低密度聚乙烯 纳米复合材料 等温表面电位衰减 温度 陷阱能级分布

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LDPE/ZnO纳米复合薄膜的归一化表面电位衰减特性研究 被引量：3

5

作者 马飞 龙伟 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2016年第10期48-52,共5页

采用硅烷偶联剂KH550对纳米Zn O颗粒表面进行预处理,将表面处理后的纳米Zn O颗粒与低密度聚乙烯(LDPE)粉末充分混合并热压成型,制得低密度聚乙烯/氧化锌纳米复合薄膜。通过电晕充电法向纳米复合薄膜试样注入表面电荷,研究电晕电压极性... 采用硅烷偶联剂KH550对纳米Zn O颗粒表面进行预处理,将表面处理后的纳米Zn O颗粒与低密度聚乙烯(LDPE)粉末充分混合并热压成型,制得低密度聚乙烯/氧化锌纳米复合薄膜。通过电晕充电法向纳米复合薄膜试样注入表面电荷,研究电晕电压极性和幅值对纳米复合薄膜表面电位衰减特性的影响。结果表明:纳米Zn O颗粒的引入对LDPE纳米复合薄膜的归一化表面电位衰减特性产生显著影响,纳米颗粒的添加使聚合物表面电荷的消散速度加快,且相同条件下纳米颗粒的质量分数越高,表面电位衰减速度越快。同时纳米复合薄膜的归一化表面电位衰减特性与电晕电压极性和幅值均有关,同种试样经正极性电晕充电后可获得更大的归一化表面电位衰减稳态值;充电电压幅值越高,试样的归一化表面电位衰减速度越快。 展开更多

关键词 聚乙烯/氧化锌纳米复合薄膜 归一化表面电位衰减特性 电晕放电 电导率

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基于等温表面电位衰减法预测不同厚度的聚乙烯纳米复合材料直流击穿场强 被引量：8

6

作者 许旭日 高宇 +3 位作者 李敬 宋铮 赵慧存 韩涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期2864-2872,共9页

聚合物绝缘材料直流击穿场强与空间电荷动力学过程密切相关,而材料陷阱能级特性是影响空间电荷输运的重要因素,探究陷阱能级与击穿强度的联系,对掌握聚合物的击穿规律具有重要意义。为此制备了厚度为0.05~0.25 mm的低密度聚乙烯((low de... 聚合物绝缘材料直流击穿场强与空间电荷动力学过程密切相关,而材料陷阱能级特性是影响空间电荷输运的重要因素,探究陷阱能级与击穿强度的联系,对掌握聚合物的击穿规律具有重要意义。为此制备了厚度为0.05~0.25 mm的低密度聚乙烯((low density polyethylene,LDPE))纳米复合材料试样,采用等温表面电位衰减法(isothermal surface potential decay,ISPD)分别在10和20 kV/mm的初始场强条件下测量试样的陷阱能级分布,基于陷阱能级中心计算试样的本征击穿场强,并结合双极性电荷输运模型(bipolar charge transport,BCT)预测材料的直流击穿场强,分析厚度对预测结果的影响。结果表明,在较高初始电场下,所测陷阱能级中心较浅,计算所得的本征击穿场强较低。试样的直流击穿场强预测值随纳米颗粒含量增大呈先增大后减小的趋势,随厚度增大而下降,与实验结果较相符。采用高初始场强下测得的陷阱能级中心,预测的直流击穿场强更准确。 展开更多

关键词 等温表面电位衰减法 空间电荷输运 陷阱能级 直流击穿 聚乙烯纳米复合材料

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偏压热刺激表面电位衰减——测量陷阱参数的新方法

7

作者 王玉芬 刘付德 刘耀南 《电子测量与仪器学报》 CSCD 1993年第2期32-36,共5页

针对现有的绝大部分陷阱能态分布测试方法都不能区分电子陷阱和空穴陷阱的贡献,而等温表面电位衰减虽能区分双载流子的贡献却耗时太长的缺点,本文提出一种能克服上述缺点的新方法——偏压热刺激表面电位衰减测试技术。这一方法所考虑的... 针对现有的绝大部分陷阱能态分布测试方法都不能区分电子陷阱和空穴陷阱的贡献,而等温表面电位衰减虽能区分双载流子的贡献却耗时太长的缺点,本文提出一种能克服上述缺点的新方法——偏压热刺激表面电位衰减测试技术。这一方法所考虑的模型比较接近实际情况,并能快速而方便地分别测得电子陷阱和空穴陷阱的能级密度。 展开更多

关键词 陷阱 热刺激 表面电位衰减 测量

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不同温度热老化对高压配网交联聚乙烯电缆绝缘表面陷阱参数的影响 被引量：31

8

作者 闫群民 李欢 +2 位作者 翟双 胡丽斌 陈杰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第2期692-701,共10页

陷阱参数可影响交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆绝缘中载流子的注入和迁移过程,进而对XLPE电缆绝缘的介电性能产生影响。针对商用110kV的高压配电电缆绝缘,通过等温表面电位衰减(isothermal surface potential decay,IS... 陷阱参数可影响交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)电缆绝缘中载流子的注入和迁移过程,进而对XLPE电缆绝缘的介电性能产生影响。针对商用110kV的高压配电电缆绝缘,通过等温表面电位衰减(isothermal surface potential decay,ISPD)测试系统研究不同温度热老化过程对XLPE电缆绝缘表面陷阱参数的影响。实验结果表明,未老化的XLPE电缆绝缘表面以电子深陷阱和空穴深陷阱为主,当老化温度低于XLPE的熔融温度(T_m)时,浅陷阱密度增加,深陷阱密度变化幅度不大,XLPE电缆绝缘表面仍以深陷阱为主。而当老化温度高于Tm时,电子、空穴浅陷阱密度大幅增加,深陷阱密度大幅下降,陷阱能级下降,老化临界时间之后,XLPE试样表面以电子浅陷阱和空穴浅陷阱为主。热老化试样中浅陷阱密度的增加可能来源于羰基(C=O)等老化副产物的增加,深陷阱密度的下降可能是来源于老化过程对球晶的破坏。不同老化温度条件下表面陷阱密度和能级变化规律的差异可能是由晶体结构劣化方式的差异造成。 展开更多

关键词 交联聚乙烯 热老化 等温表面电位衰减 陷阱

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硅橡胶/SiC复合材料非线性电阻及电荷输运特性 被引量：8

9

作者 杨卓然 李忠磊 +1 位作者 李进 杜伯学 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第24期6647-6653,共7页

为探索非线性电阻率对SiR/SiC复合材料空间电荷及表面电荷特性的影响,对不同SiC颗粒含量的SiR/SiC复合材料在不同电压下的电阻率以及空间电荷与表面电位进行了测量,分析SiR/SiC复合材料在不同电压下电阻率的变化规律以及电阻率对SiR/Si... 为探索非线性电阻率对SiR/SiC复合材料空间电荷及表面电荷特性的影响,对不同SiC颗粒含量的SiR/SiC复合材料在不同电压下的电阻率以及空间电荷与表面电位进行了测量,分析SiR/SiC复合材料在不同电压下电阻率的变化规律以及电阻率对SiR/SiC复合材料电荷积累与消散特性的影响。研究结果表明:当SiC颗粒含量(质量分数)低于10%时,SiR/SiC复合材料的电阻率没有明显的非线性;当SiC颗粒含量高于30%时,SiR/SiC复合材料的电阻率随着电场强度的升高,呈现非线性的变化,并且电场阈值随SiC颗粒含量的增加而降低。在空间电荷极化过程中,较低的电阻率抑制了SiR/SiC复合材料空间电荷的积累;同时在空间电荷去极化过程中,较低的电阻率明显加速了SiR/SiC复合材料空间电荷的消散。此外,较低的电阻率同样对表面电荷消散表现出明显的加速作用。该文初步探究了SiR/SiC复合材料非线性电阻率和电荷特性的变化规律,为直流电缆附件非线性电阻率材料的应用提供了参考。 展开更多

关键词 直流电缆附件 硅橡胶 碳化硅颗粒 非线性电阻率 空间电荷 表面电位衰减

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温度对碳化硅器件封装用有机硅弹性体陷阱特性的影响 被引量：3

10

作者 孟伟 李学宝 +3 位作者 张金强 赵志斌 崔翔 王亮 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期577-587,共11页

有机硅弹性体作为一种高分子聚合物,因具有良好的耐高温性能、绝缘强度以及与芯片的相容性,已在碳化硅功率器件中得到应用。目前国内外针对有机硅弹性体在高温下的绝缘特性研究较少,而介质的陷阱特性与其绝缘性能密切相关,研究有机硅弹... 有机硅弹性体作为一种高分子聚合物,因具有良好的耐高温性能、绝缘强度以及与芯片的相容性,已在碳化硅功率器件中得到应用。目前国内外针对有机硅弹性体在高温下的绝缘特性研究较少,而介质的陷阱特性与其绝缘性能密切相关,研究有机硅弹性体的陷阱特性及其受温度的影响,对于该种灌封材料在碳化硅器件封装中的应用具有重要意义。为此,采用表面电位衰减法(surfacepotentialdecay,SPD)测量了有机硅弹性体在温度20~250℃范围内的表面电位衰减曲线,提取了不同温度下有机硅弹性体的陷阱电荷能级密度分布和迁移率等微观参数,建立了有机硅弹性体迁移时间、迁移率、电位衰减时间常数随温度变化的拟合表达式,分析了温度对有机硅弹性体陷阱特性的影响机制,确定了有机硅弹性体陷阱捕获电荷数量最大时的温度阈值。此外,结合有机硅弹性体陷阱特性,从载流子输运的角度解释了该材料电导率、迁移率以及深浅陷阱的电位衰减时间常数之差随温度变化的规律,并通过分析有机硅弹性体的微观结构特征,解释了该材料陷阱特性的极性效应。相关结果可以为不同温度下有机硅弹性体绝缘特性的认知提供支撑。 展开更多

关键词 高压大功率碳化硅器件 高温 有机硅弹性体 陷阱特性 表面电位衰减

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环氧基碳纳米管纳米电介质的直流真空沿面闪络特性 被引量：14

11

作者 李枕 黄印 +3 位作者 闵道敏 李盛涛 林生军 康文斌 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期2857-2865,共9页

气-固界面的沿面闪络电压低于同等条件下同种气体的击穿电压,从而制约着特高压电力设备的发展。对固体绝缘材料进行改性可以提高气-固绝缘系统的沿面闪络性能。为此,制备了8种不同的多壁碳纳米管(MWCNTS)掺杂环氧树脂,即掺杂质量分数分... 气-固界面的沿面闪络电压低于同等条件下同种气体的击穿电压,从而制约着特高压电力设备的发展。对固体绝缘材料进行改性可以提高气-固绝缘系统的沿面闪络性能。为此,制备了8种不同的多壁碳纳米管(MWCNTS)掺杂环氧树脂,即掺杂质量分数分别为0%、0.02%、0.05%、0.1%、0.125%、0.15%、0.2%和0.5%的8种试样,并对试样进行了显微形貌、玻璃化转变温度、介电常数、表面粗糙度、电阻率、表面电位衰减特性(SPD)、直流真空沿面闪络特性的测试。试验结果表明:随着掺杂质量分数的提高,环氧复合材料的沿面闪络电压先上升后下降,并且在掺杂质量分数为0.1%时达到极大值,环氧复合材料的闪络电压比纯环氧树脂的提升了23.1%。通过分析发现,掺杂质量分数较低时,沿面闪络电压的上升与陷阱深度的增加及介电常数的下降有关;而掺杂质量分数较高时,沿面闪络的下降与浅陷阱密度的增加及介电常数上升有关。通过分析得到,介电常数会引起电场畸变,陷阱的深度和密度会影响载流子迁移过程,二者均对沿面闪络电压产生影响。 展开更多

关键词 碳纳米管 环氧树脂 沿面闪络 陷阱 介电常数 表面粗糙度 表面电位衰减

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纳米SiO2/硅橡胶复合材料的陷阱特性 被引量：15

12

作者 周福文 王梦丹 +3 位作者 屠幼萍 艾昕 王璁 袁之康 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期2687-2694,共8页

硅橡胶作为直流电缆附件中的主绝缘材料,存在空间电荷积聚的问题,研究硅橡胶纳米复合材料的陷阱特性对抑制聚合物材料的空间电荷积聚有重要意义。为此,以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,制备了掺杂不同质量分数（5%、10%和20%）纳米SiO2粒子的... 硅橡胶作为直流电缆附件中的主绝缘材料,存在空间电荷积聚的问题,研究硅橡胶纳米复合材料的陷阱特性对抑制聚合物材料的空间电荷积聚有重要意义。为此,以甲基乙烯基硅橡胶为基胶,制备了掺杂不同质量分数（5%、10%和20%）纳米SiO2粒子的硅橡胶纳米复合试样,通过扫描电子显微镜观测了试样的断面形貌,采用电容探头测量了试样在正、负电晕充电条件下的电位衰减特性,并结合双陷阱能级模型和等温表面电位衰减模型,获得了各试样的空穴陷阱特性和电子陷阱特性。研究结果表明：无纳米掺杂的纯硅橡胶试样中空穴陷阱多为浅陷阱,电子陷阱多为深陷阱;与纯硅橡胶相比,掺杂纳米SiO2粒子的质量分数为5%时,复合材料中空穴深陷阱密度增多,并且空穴陷阱和电子陷阱均以深陷阱为主;而当复合材料中纳米SiO2粒子质量分数增大至10%和20%时,其空穴和电子深陷阱密度显著下降,材料内部大量的浅陷阱有助于其电荷的消散。研究成果可为直流电缆附件中硅橡胶材料的改性提供一定的参考。 展开更多

关键词 硅橡胶复合材料 纳米SiO2粒子 电容探头 等温表面电位衰减 空穴陷阱特性 电子陷阱特性

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拉伸比对乙丙橡胶极化-去极化电流和陷阱分布的影响 被引量：2

13

作者 何庆辉 李蔚 +3 位作者 门汝佳 程瑞 雷志鹏 王伟 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2023年第6期28-33,共6页

针对移动电缆用EPDM绝缘在实际使用中经常受到拉伸力的作用,造成绝缘劣化的问题,本文从极化-去极化电流出发,主要研究不同拉伸程度对EPDM绝缘性能的影响。首先设计了拉伸装置用于测量拉伸状态下EPDM的极化-去极化电流和表面电位,然后从... 针对移动电缆用EPDM绝缘在实际使用中经常受到拉伸力的作用,造成绝缘劣化的问题,本文从极化-去极化电流出发,主要研究不同拉伸程度对EPDM绝缘性能的影响。首先设计了拉伸装置用于测量拉伸状态下EPDM的极化-去极化电流和表面电位,然后从直流电导率和陷阱能级分布角度分析了拉伸比对EPDM性能的影响,最后从微观层面上解释了不同拉伸状态下EPDM绝缘性能变化的原因。结果表明:拉伸比对EPDM极化-去极化电流的影响存在阈值。当拉伸比小于1.4时,极化-去极化电流随拉伸比的增加而减小;当拉伸比大于1.4时,极化-去极化电流随拉伸比的增加而增大。当拉伸比从1.0增加到1.4时,陷阱数量减少导致表面电位衰减速率减小;当拉伸比从1.4增加到1.8时,浅陷阱的增加促进了电荷的消散和迁移过程,导致表面电位衰减速率增大。拉伸应力对EPDM绝缘性能的影响可分为无负荷状态、弹性形变状态、非弹性形变状态3个阶段。 展开更多

关键词 EPDM 拉伸应力 极化-去极化电流 表面电位衰减率 直流电导率

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聚合物绝缘材料载流子陷阱的表征方法及陷阱对绝缘击穿影响的研究进展 被引量：58

14

作者 高宇 王小芳 +3 位作者 李楠 许棒棒 王继隆 杜伯学 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期2219-2230,共12页

聚合物绝缘材料在电气设备中已得到广泛应用,其绝缘安全对电气设备的可靠服役具有显著影响。由于聚合物材料内部因生产工艺、运行老化等原因形成大量的载流子陷阱,为空间电荷的积聚提供了条件,从而使聚合物绝缘材料面临着击穿破坏的风险... 聚合物绝缘材料在电气设备中已得到广泛应用,其绝缘安全对电气设备的可靠服役具有显著影响。由于聚合物材料内部因生产工艺、运行老化等原因形成大量的载流子陷阱,为空间电荷的积聚提供了条件,从而使聚合物绝缘材料面临着击穿破坏的风险,严重威胁其运行安全。因此,对聚合物绝缘材料内部的载流子陷阱进行有效表征,探寻其与材料老化、击穿的相关性,对于保障绝缘材料安全具有重要意义。针对聚合物绝缘材料载流子陷阱表征方法的研究进展进行总结,分析并评述了各类材料陷阱表征方法的基本原理、应用及局限性。研究表明:等温表面电位衰减法、热刺激电流法、光刺激放电法和电声脉冲法均可有效进行载流子陷阱的表征,但需进一步建立精细化数学模型以适用于不同尺寸规格的样品,并探究多种表征方法的内在关联性,发展聚合物材料载流子陷阱的三维成像技术。通过各类物理、化学手段实施聚合物材料的陷阱调控或陷阱编缉,可为提高材料的绝缘性能提供了新的思路。 展开更多

关键词 聚合物绝缘材料 载流子陷阱 表征 表面电位衰减 热刺激电流 光刺激放电 电声脉冲法

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液态聚硫橡胶对环氧树脂介电性能的影响 被引量：5

15

作者 江铁 关弘路 +2 位作者 陈向荣 杨敏 王新 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期86-94,共9页

为了研究环氧增韧剂液态聚硫橡胶(PSR)对环氧树脂介电性能的影响,采用直接共混法制备了PSR/环氧树脂复合材料试样(PSR的质量分数分别为0%、5%、10%、15%和20%),通过扫描电子显微镜和差示扫描量热法对试样的微观形貌和玻璃化转变温度进... 为了研究环氧增韧剂液态聚硫橡胶(PSR)对环氧树脂介电性能的影响,采用直接共混法制备了PSR/环氧树脂复合材料试样(PSR的质量分数分别为0%、5%、10%、15%和20%),通过扫描电子显微镜和差示扫描量热法对试样的微观形貌和玻璃化转变温度进行分析,测试了试样的直流击穿场强、频域介电谱和表面电位衰减特性。测试结果表明:PSR的添加会导致环氧树脂玻璃化转变温度降低;添加PSR能够有效提升环氧树脂的直流击穿场强;环氧树脂介电常数和介质损耗随着PSR质量分数的增大先增大后减小;PSR会使环氧树脂的表面电位衰减速度减慢。通过等温表面电位衰减模型提取陷阱参数发现,添加PSR后,深、浅陷阱中心的深度增大,深陷阱电荷的密度随着PSR浓度的增大先减小后增大,除了PSR质量分数为20%外,其余含量PSR的添加均会导致浅陷阱电荷密度减小。基于电荷输运过程以及空间电荷击穿理论,认为陷阱深度的增大使陷阱捕获效应增强,导致碰撞电离和空间电荷的累积受到抑制,从而提高了直流击穿场强。 展开更多

关键词 液态聚硫橡胶 环氧树脂 直流击穿场强 介电谱 等温表面电位衰减

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过氧化二异丙苯交联剂对XLPE击穿及陷阱特性的影响 被引量：3

16

作者 周韫捷 李海 +3 位作者 叶颋 王骁迪 韩琴琴 严智民 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2018年第12期6-10,共5页

通过表面电位衰减法(SPD)和工频击穿实验研究了过氧化二异丙苯(DCP)含量对XLPE试样击穿与陷阱特性的影响。结果表明:随着DCP含量的增加,XLPE的电气强度及深陷阱密度均呈先增大后减小的趋势,两者均在DCP质量分数为0.5%时达到最大值,这是... 通过表面电位衰减法(SPD)和工频击穿实验研究了过氧化二异丙苯(DCP)含量对XLPE试样击穿与陷阱特性的影响。结果表明:随着DCP含量的增加,XLPE的电气强度及深陷阱密度均呈先增大后减小的趋势,两者均在DCP质量分数为0.5%时达到最大值,这是由于未掺杂DCP时,试样内部的陷阱以浅陷阱为主,电气强度较低,随着DCP含量增加,交联过程中在XLPE内部引入了更多的深陷阱,电气强度升高。但DCP含量进一步增加时,深陷阱密度开始减小,电气强度降低。当DCP质量分数为0.5%～1.0%时有利于提高XLPE的击穿特性。 展开更多

关键词 XLPE 过氧化二异丙苯 表面电位衰减 陷阱 击穿

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中频变压器用环氧树脂/纳米BN复合介质的导热和电气性能研究 被引量：1

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作者 张梦甜 王国海 +3 位作者 孟繁博 江铁 洪泽林 陈向荣 《电工电能新技术》 CSCD 北大核心 2021年第10期44-52,共9页

为了研究中频变压器用环氧树脂复合材料的导热和电气特性,本文选取高导热纳米氮化硼(BN)颗粒作为填料,利用盐酸多巴胺对其进行表面修饰,采用溶液法制备了环氧树脂/纳米BN复合材料试样(BN质量分数分别为1%、2%和5%),通过扫描电子显微镜... 为了研究中频变压器用环氧树脂复合材料的导热和电气特性,本文选取高导热纳米氮化硼(BN)颗粒作为填料,利用盐酸多巴胺对其进行表面修饰,采用溶液法制备了环氧树脂/纳米BN复合材料试样(BN质量分数分别为1%、2%和5%),通过扫描电子显微镜对试样的微观形貌进行分析,测试了试样的热导率、体积电导率、中频击穿场强和表面电位衰减特性。结果表明:纳米BN的添加提高了环氧树脂的热导率;1 wt%和2 wt%纳米BN的添加降低了环氧树脂的电导率和载流子迁移率;随着电压频率的升高,试样的击穿场强降低;随着纳米BN浓度的增加,击穿场强呈现出先升高后降低的趋势;纳米BN能够缓解环氧树脂击穿场强随频率升高的影响,降低环氧树脂的表面电位衰减速度。上述结果表明,适量添加1 wt%和2 wt%的纳米BN能够提高中频变压器用环氧树脂复合材料的导热和电气性能。 展开更多

关键词 环氧树脂 纳米氮化硼 热导率 体积电导率 中频击穿 表面电位衰减

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