溫度對環(huán)氧樹脂-蒙脫土納米復(fù)合材料電樹枝特性的影響.pdf

1、環(huán)氧樹脂基納米復(fù)合材料憑借其良好的綜合性能而正在成為電氣絕緣和電子工業(yè)領(lǐng)域的新型絕緣材料，然而人們對環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料在高電場作用下的電樹枝老化性能尚未引起足夠重視，特別是溫度對環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料中電樹枝生長過程的影響仍有待于研究。
　　本文通過超聲技術(shù)制備了蒙脫土/環(huán)氧樹脂納米復(fù)合材料，利用控制變量方法分析溫度對材料電導(dǎo)性能、介電常數(shù)及損耗角正切值的影響；為重點(diǎn)研究溫度對環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中電樹枝生長過程的影響，設(shè)計(jì)并制作了一

2、種具有升溫功能的聚合物及其復(fù)合物絕緣材料中電樹枝化現(xiàn)象的實(shí)時(shí)觀測裝置，該裝置由溫度可調(diào)實(shí)驗(yàn)箱體配合CCD數(shù)字?jǐn)z像系統(tǒng)組成，可以觀察并記錄不同溫度下電樹枝的生長情況，包括溫度對納米復(fù)合材料50％起樹率電壓、電樹枝生長特性及形態(tài)特性的影響。
　　通過掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope，SEM)對復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，高速機(jī)械攪拌的同時(shí)配合超聲分散技術(shù)制備的復(fù)合材料可以使蒙脫土納米片層在聚合物

3、中分散均勻，無明顯團(tuán)聚現(xiàn)象。電導(dǎo)性能及介質(zhì)損耗性能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，蒙脫土的加入可以降低環(huán)氧樹脂在高溫下的電導(dǎo)率，使相對介電常數(shù)及介質(zhì)損耗角正切值均有不同程度的降低。這是由于蒙脫土納米顆粒具有較大的比表面積，較強(qiáng)的界面粘接作用使處于蒙脫土片層之間的聚合物分子鏈?zhǔn)艿搅讼拗谱饔?，?gòu)象數(shù)減少，因此，其偶極松弛極化過程受到限制。通過進(jìn)一步探討介質(zhì)的電氣性能，由電樹枝生長情況的實(shí)驗(yàn)結(jié)果看出，蒙脫土的加入會明顯提高復(fù)合材料的起樹電壓；在不同實(shí)驗(yàn)溫度下