纳米MgO/LDPE及SiO2/LDPE复合介质潮气吸附机制及其对直流电导特性的影响

• 作者: 吕洪雷 杨佳明 王暄 赵洪 郑昌佶 郭晓飞 韩宝忠
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 复合介质 纳米SiO2 纳米MgO 潮气 介电性能
• 年，卷（期）: 2018,（7）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 1832-1840
• 页数: 9页
• 分类号: TB332
• 字数: 6721字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20171114.008

摘要

为了研究纳米复合介质的吸潮特性及其对介电性能的影响,应用Materials Studio仿真分析MgO及SiO2纳米粉末对水分子的吸附能,探讨了相关的吸潮机制及纳米MgO和纳米SiO2粉末的吸潮特性,对吸潮前后MgO/低密度聚乙烯(LDPE)和SiO2/LDPE复合介质介电性能的变化进行了试验研究.研究结果表明,水分子在氧化物表面的吸附点位主要是O原子,由于纳米SiO2属无定形,水分子可渗入SiO2纳米粒子内部与更多的O原子形成吸附作用,纳米SiO2具有更大的吸潮量.由于纳米MgO对水分子的吸附能大于纳米SiO2对水分子的吸附能,水分子更难被移除.纳米MgO/LDPE和纳米SiO2/LDPE复合介质较LDPE更易吸潮,其原因是纳米粒子吸附水分子能力较强所致.吸潮对MgO/LDPE和纳米SiO2/LDPE复合介质的介电性能有较大影响,吸潮后复合介质的电流密度值明显上升,水分子的存在可能破坏了原有界面区的紧密结构和荷电特性,削弱了复合介质对载流子迁移的抑制能力.当测试温度增加至60℃以上,受潮后复合介质吸附的水分子基本被移除,纳米MgO/LDPE和SiO2/LDPE复合介质的电流密度值恢复到同干燥试样的电流密度值基本一致.