C6F12O/N2混合气体与密封材料丁腈橡胶的相容性研究

• 作者: 兰佳琪 田双双 李晓涵 饶夏锦 张小龙
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: C6F12O/N2混合气体 丁腈橡胶 材料相容性 密度泛函理论
• 年，卷（期）: 2022,（5）
• 所属期刊栏目: 高电压与放电
• 页码范围: 1285-1293,1304
• 页数: 10页
• 分类号: TM213
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.201730

摘要

C6F12O具有优异的绝缘和环保性能,因此具有在中低压开关设备中作为绝缘介质应用的潜力.为了评估C6F12O/N2混合气体在设备中长期安全稳定使用的可行性,需要研究其与设备内部中常用密封橡胶之间的相容性.该文通过搭建相容性试验平台,对C6F12O/N2混合气体与丁腈橡胶进行热加速试验研究,分别采用傅里叶变换红外光谱仪和扫描电镜检测气体分解产物和丁腈橡胶表面形貌;同时基于密度泛函理论(DFT)对气体分解产物的生成路径进行模拟,并对丁腈橡胶分子与C6F12O分子之间的相互作用进行计算.试验结果表明在高温(90℃和110℃)试验后,丁腈橡胶与C6F12O/N2混合气体不相容.丁腈橡胶表面析出大量的白色晶体颗粒,并且生成了C3F6、NF3和CS2气体副产物;理论计算也表明升高温度会促进丁腈橡胶分子发生分解,并且C6F12O与丁腈橡胶之间的气固反应具有形成新物质的趋势.该文的研究成果对C6F12O/N2混合气体在工程上的应用具有重要的指导意义.