硅烷偶联剂改性TiO2对植物绝缘油中水分子扩散行为 影响的分子模拟研究

• 作者: 赵曼卿 王洋 李健飞 张仟凯 李华强 朱庆东
• 来源期刊: 绝缘材料
• 关键词: 植物绝缘油 纳米粒子 变压器 硅烷偶联剂 含水量
• 年，卷（期）: 2024,（11）
• 页码范围: 57-64
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.11.010

摘要

本文采用分子动力学模拟的方法建立了两种硅烷偶联剂(KH570、KH792)改性前后TiO2/植物绝缘油界面结构的纳米分子模型，并进一步通过动力学仿真研究了硅烷偶联剂改性前后TiO2界面对油中水分子扩散行为的影响。结果表明：相较于未处理的TiO2，改性后TiO2界面对水分子有更强的吸附性，束缚了水分子在油中的扩散行为，致使其扩散系数显著降低，从而降低了油中水分子杂质形成“小桥”的概率，提升了植物绝缘油的绝缘性能，其中KH792的改性效果更为显著。进一步通过计算水分子与TiO2界面体系相互作用能、形成氢键的数量和自由体积分数，解释了上述现象的成因与物理机制，为研究纳米粒子掺杂改善植物绝缘油绝缘性能提供了理论支撑。