纳米掺杂对环氧复合绝缘材料不均匀热老化特性的影响

• 作者: 任志刚 潘泽华 郭卫 陈平 及洪泉 国网北京市电力公司电力科学研究院
• 来源期刊: 绝缘材料
• 关键词: 纳米氧化铝 环氧树脂 热老化 自由体积
• 年，卷（期）: 2024,（12）
• 页码范围: 92-97
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.12.012

摘要

本文制备了改性纳米氧化铝掺杂质量分数分别为0%、1%、10%的环氧复合绝缘材料，对其在150℃下开展了热老化试验，并通过动态机械（DMA）测试、扫描电子显微镜（SEM）测试和线性热膨胀测试研究其热老化特性及机理。结果表明：环氧复合绝缘材料在热老化过程中形成了不均匀的老化结构，且表面老化层厚度与纳米氧化铝的含量有关。当纳米氧化铝掺杂质量分数为1%时，试样的表面老化层厚度最小，此时纳米颗粒分散性良好且紧密地镶嵌在环氧基体中。结合玻璃化转变的自由体积理论，计算发现纳米氧化铝掺杂质量分数为1%时，试样的自由体积分数最小，且对应的环氧基体α主松弛时间最长，分子链活动性最低。在环氧树脂中加入适量改性纳米氧化铝可以提高分子链的交联程度，降低体系的自由体积，进而削弱氧气在材料内部的扩散能力，最终降低环氧复合绝缘材料的不均匀热老化程度。