SiO2/环氧树脂复合材料制备及性能研究
文献类型：学位论文
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| 作者 | 邬瑞文 |
| 学位类别 | 工程硕士 |
| 答辩日期 | 2015-07 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 关键词 | 环氧树脂 SiO2球形颗粒 复合材料 介电性能 表面改性 |
| 学位专业 | 材料工程 |
| 中文摘要 | 随着我国经济的持续快速发展，电力供需矛盾和能源分布问题日益突出，对建设电力高效输送的特高压电网提出了迫切要求。目前，我国直流特高压关键绝缘设备（如气体绝缘输电线路：Gas Insulated Transmission Line, GIL；封闭式气体绝缘组合电器：Gas Insulated Switchgear, GIS）制造能力大幅提升，但其相关的环氧绝缘复合材料尚未形成自己核心技术。传统的复合材料难以满足直流特高压1017 ??cm绝缘等级需求。文献研究表明，添加少量纳米颗粒就可提高环氧树脂复合材料的绝缘性能，但尚未达到1017 ??cm的参数指标。本文选取分散性好的球形SiO2颗粒为填料，详细考察了SiO2粒径及表面改性对环氧树脂复合材料介电性能、绝缘性能、力学性能等的影响。主要研究内容和结果包括： （1）将分散性好的SiO2球形颗粒（50、100、500、1000 nm）分别与环氧树脂复合，制备了应用于直流特高压关键设备的高性能环氧绝缘复合材料。结果表明，不同粒径的SiO2颗粒对环氧树脂复合材料的性能均有改善作用，且这种改善作用随粒径增大具有先增大后减小的规律。其中添加了100 nm SiO2的复合材料提升效果最为显著，体积电阻率从1.87×1017 Ω?cm提升到3.24×1017 Ω?cm。 （2）使用硅烷偶联剂KH560对SiO2颗粒进行表面改性，并制备了KH560改性的SiO2/环氧树脂复合材料。结果表明，与未改性的SiO2/环氧树脂复合材料相比，KH560改性后的复合材料拉伸强度有所提高，断裂伸长率更低，体积电阻率、击穿强度及玻璃化转变温度略有降低，但交联密度更大，断裂时吸收能量更多。这表明改性后的SiO2与环氧树脂基体的界面结合能力更好。 （3）使用钛酸酯偶联剂NDZ-105对SiO2颗粒进行表面改性，并制备了NDZ-105改性的SiO2/环氧树脂复合材料。实验结果表明，与未改性的SiO2/环氧树脂复合材料相比，NDZ-105改性后的复合材料拉伸强度、体积电阻率、击穿强度及玻璃化转变温度略有降低，交联密度变小，断裂时吸收能量也更小，表明NDZ-105对于改善SiO2与环氧树脂基体的界面结合能力的效果较差。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2016-05-03 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/20366]  |
| 专题 | 过程工程研究所_研究所（批量导入） |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 邬瑞文. SiO2/环氧树脂复合材料制备及性能研究, Study on Preparation and Properties of Silica/Epoxy Composites[D]. 中国科学院研究生院. 2015. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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