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环氧复合材料中三维氮化硼网络的构建与增强热特性分析
被引量：
2
1
作者
黄彦卓
刘大猷
+3 位作者
彭相龙
王纯洁
杨航
金海云
《高电压技术》
北大核心
2025年第3期1402-1412,共11页
传统的环氧复合材料因传热性能较差,已难以满足电气电子领域的发展需求。在环氧复合材料中搭建三维连续传热网络是大幅提升其导热系数的重要方法。以绝缘性能优良的氮化硼(boron nitride, BN)为原料,采用凝胶法与牺牲模板法相结合的新...
传统的环氧复合材料因传热性能较差,已难以满足电气电子领域的发展需求。在环氧复合材料中搭建三维连续传热网络是大幅提升其导热系数的重要方法。以绝缘性能优良的氮化硼(boron nitride, BN)为原料,采用凝胶法与牺牲模板法相结合的新方案构建三维BN网络,并通过高温去除大部分的辅助材料以保证绝缘网络的纯度,在真空浸渍基体后得到环氧复合材料。测试结果表明,相同填料负载下,该方案制备的3D-BN/EP复合材料的导热系数明显高于传统掺杂方案制备的BN/EP复合材料,且最高导热系数达到了1.50 W/(m·K),相较于纯环氧树脂提升了650%。此外,3D-BN/EP复合材料在广阔的温度范围(0~100℃)和电场强度范围(10^(3)~10^(6)V/m)内均表现出优越的介电性能(相对介电常数ε_(r)<4.4,介质损耗角正切tanδ<0.01),随着填料负载的增加,介电性能逐渐增强,这源于更少的杂质和更少的孔隙缺陷。并且3D-BN/EP复合材料的交流击穿场强也保持在一个较高的水平。还通过comsol有限元仿真证明了连续传热路径的搭建可以有效提升BN/EP复合材料的传热能力。
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关键词
环氧复合材料
氮化硼
导热系数
介电性能
有限元仿真
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职称材料
载流条件下环氧胶浸纸套管温度分布及绝缘特性
被引量：
7
2
作者
许佐明
胡伟
+3 位作者
尹朋博
王剑
谢雄杰
彭宗仁
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期2909-2918,共10页
为研究环氧胶浸纸套管内部温度分布及对应的绝缘性能,构建了套管温升与绝缘性能同步测试回路,获得了不同电流下套管芯体温度分布及热点温度对套管绝缘性能的影响规律。结果表明:载流条件下套管油端芯体最大直径处存在由于热量累积导致...
为研究环氧胶浸纸套管内部温度分布及对应的绝缘性能,构建了套管温升与绝缘性能同步测试回路,获得了不同电流下套管芯体温度分布及热点温度对套管绝缘性能的影响规律。结果表明:载流条件下套管油端芯体最大直径处存在由于热量累积导致的局部热点;在与套管绝缘材料接触的热点温度<100℃时,绝缘介质中松弛极化损耗现象明显,tanδ随频率变化曲线存在损耗“峰”和“谷”,曲线随着温度增加向高频方向平移,当热点温度>120℃时,绝缘介质中电导损耗作用突出,tanδ随频率变化曲线在对数坐标系中呈直线下降趋势;热点温度>140℃将损坏套管内部绝缘,恢复常温后tanδ和电容量急剧增加,绝缘电阻大幅下降;当热点温度>200℃时,套管内部将产生大量气体,芯体开裂,tanδ突增而电容量突降。该研究可为套管优化设计、试验及运行状态评估提供参考。
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关键词
环氧胶浸纸套管
温升试验
温度分布
绝缘特性
频域介电谱
局部过热
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职称材料
题名
环氧复合材料中三维氮化硼网络的构建与增强热特性分析
被引量：
2
1
作者
黄彦卓
刘大猷
彭相龙
王纯洁
杨航
金海云
机构
西安交通大学电力设备电气绝缘全国重点实验室
出处
《高电压技术》
北大核心
2025年第3期1402-1412,共11页
基金
国家自然科学基金(52272073)。
文摘
传统的环氧复合材料因传热性能较差,已难以满足电气电子领域的发展需求。在环氧复合材料中搭建三维连续传热网络是大幅提升其导热系数的重要方法。以绝缘性能优良的氮化硼(boron nitride, BN)为原料,采用凝胶法与牺牲模板法相结合的新方案构建三维BN网络,并通过高温去除大部分的辅助材料以保证绝缘网络的纯度,在真空浸渍基体后得到环氧复合材料。测试结果表明,相同填料负载下,该方案制备的3D-BN/EP复合材料的导热系数明显高于传统掺杂方案制备的BN/EP复合材料,且最高导热系数达到了1.50 W/(m·K),相较于纯环氧树脂提升了650%。此外,3D-BN/EP复合材料在广阔的温度范围(0~100℃)和电场强度范围(10^(3)~10^(6)V/m)内均表现出优越的介电性能(相对介电常数ε_(r)<4.4,介质损耗角正切tanδ<0.01),随着填料负载的增加,介电性能逐渐增强,这源于更少的杂质和更少的孔隙缺陷。并且3D-BN/EP复合材料的交流击穿场强也保持在一个较高的水平。还通过comsol有限元仿真证明了连续传热路径的搭建可以有效提升BN/EP复合材料的传热能力。
关键词
环氧复合材料
氮化硼
导热系数
介电性能
有限元仿真
Keywords
epoxy composites
boron nitride
thermal conductivity
dielectric property
finite element simulation
分类号
TM215 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
载流条件下环氧胶浸纸套管温度分布及绝缘特性
被引量：
7
2
作者
许佐明
胡伟
尹朋博
王剑
谢雄杰
彭宗仁
机构
西安交通大学电力设备电气绝缘全国重点实验室
中国
电力
科学研究院有限公司电网环境保护
全国
重点
实验室
国家电网有限公司
出处
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第7期2909-2918,共10页
基金
国家重点研发计划(2021YFB2401100)
国家电网公司科技项目(柔性低频输电关键技术)(GYB17202200201)。
文摘
为研究环氧胶浸纸套管内部温度分布及对应的绝缘性能,构建了套管温升与绝缘性能同步测试回路,获得了不同电流下套管芯体温度分布及热点温度对套管绝缘性能的影响规律。结果表明:载流条件下套管油端芯体最大直径处存在由于热量累积导致的局部热点;在与套管绝缘材料接触的热点温度<100℃时,绝缘介质中松弛极化损耗现象明显,tanδ随频率变化曲线存在损耗“峰”和“谷”,曲线随着温度增加向高频方向平移,当热点温度>120℃时,绝缘介质中电导损耗作用突出,tanδ随频率变化曲线在对数坐标系中呈直线下降趋势;热点温度>140℃将损坏套管内部绝缘,恢复常温后tanδ和电容量急剧增加,绝缘电阻大幅下降;当热点温度>200℃时,套管内部将产生大量气体,芯体开裂,tanδ突增而电容量突降。该研究可为套管优化设计、试验及运行状态评估提供参考。
关键词
环氧胶浸纸套管
温升试验
温度分布
绝缘特性
频域介电谱
局部过热
Keywords
epoxy resin impregnated paper bushing
temperature rise test
temperature distribution
insulation characteristics
frequency domain dielectric spectrum
local overheating
分类号
TM216.5 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
环氧复合材料中三维氮化硼网络的构建与增强热特性分析
黄彦卓
刘大猷
彭相龙
王纯洁
杨航
金海云
《高电压技术》
北大核心
2025
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
载流条件下环氧胶浸纸套管温度分布及绝缘特性
许佐明
胡伟
尹朋博
王剑
谢雄杰
彭宗仁
《高电压技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
7
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职称材料
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