氧化鋅-低密度聚乙烯復(fù)合材料介電性能的研究.pdf

1、在熱塑性絕緣材料中聚乙烯由于其優(yōu)越的電絕緣特性而被廣泛應(yīng)用，但隨著工業(yè)發(fā)展，工程應(yīng)用對其提出更高要求。眾多學(xué)者向聚乙烯中加入無機(jī)添加劑制成相應(yīng)的復(fù)合材料。通過調(diào)控復(fù)合材料結(jié)構(gòu)形態(tài)，揭示復(fù)合材料介觀結(jié)構(gòu)與宏觀電性能之間的聯(lián)系，為更優(yōu)異的新型電介質(zhì)材料開發(fā)提供思路。
　　本文以低密度聚乙烯(LDPE)為基體材料，分別采用納米、微米氧化鋅(ZnO)作為添加劑，通過二步熔融共混法制備了不同濃度的納米ZnO/LDPE、微米ZnO/LDPE、

2、微-納米ZnO/LDPE三種復(fù)合材料。利用紅外光譜(FTIR)表征改性后的ZnO粒子，顯示偶聯(lián)劑已接到了納米ZnO粒子表面。利用偏光顯微鏡(PLM)與差示掃描量熱儀(DSC)分析復(fù)合材料的結(jié)晶狀態(tài)及結(jié)晶過程，發(fā)現(xiàn)ZnO粒子使得LDPE結(jié)晶尺寸變小，結(jié)晶結(jié)構(gòu)更緊密；提高了LDPE的結(jié)晶速率、熔融溫度、結(jié)晶度；其中相同含量下，微米復(fù)合材料的熔融溫度與結(jié)晶速率最高，微-納米復(fù)合材料的結(jié)晶度最高。
　　對純LDPE與ZnO/LDPE復(fù)合材

3、料進(jìn)行了直流電導(dǎo)與交流擊穿實(shí)驗(yàn)。結(jié)果相同含量下四種材料的電導(dǎo)率由低到高依次為微-納米復(fù)合材料、納米復(fù)合材料、純LDPE、微米復(fù)合材料，并且在高溫下也符合這一關(guān)系。納米ZnO提高了LDPE的交流擊穿場強(qiáng)，微米ZnO降低了LDPE的交流擊穿場強(qiáng)；微米復(fù)合材料的擊穿場強(qiáng)隨著粒子濃度的增加而減小，微-納米復(fù)合材料的擊穿場強(qiáng)隨著納米粒子濃度的增加而增加，而納米復(fù)合材料隨著粒子濃度增加先增加后減小。通過介電頻譜與耐電暈實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，不同含量ZnO粒子對