編號：CYYJ02351
篇名：鈦酸銅鈣-氮化硼摻雜EPDM復合介質(zhì)的電學和力學性能研究
作者：遲慶國 楊蒙 張?zhí)鞐?張昌海 陳慶國
關(guān)鍵詞： 三元乙丙橡膠 電纜附件 非線性電導率 擊穿場強 力學性能
機構(gòu)： 哈爾濱理工大學工程電介質(zhì)及其應用教育部重點試驗室
摘要： 非線性電導材料的應用是解決高壓直流電纜附件內(nèi)部電場集中問題的一種有效方案。因此,通過摻雜鈦酸銅鈣(calcium copper titanate,CCTO)納米填料對三元乙丙橡膠(ethylene-propylene-diene monomer,EPDM)進行改性,在較低的摻雜體積分數(shù)(2%CCTO)下,復合介質(zhì)展現(xiàn)出較好的非線性電導率;當摻雜10%CCTO時,非線性系數(shù)可達到5.40。但同時發(fā)現(xiàn),高摻雜含量復合介質(zhì)的擊穿場強劣化嚴重�；诖�,選擇具有良好絕緣及導熱特性的六方氮化硼(boronnitride,BN)與CCTO共同摻雜至EPDM中,研究發(fā)現(xiàn),共摻雜復合介質(zhì)的擊穿場強有明顯改善,φ=10%CCTO/ω=9%BN/EPDM的特征擊穿場強為90.1 kV/mm(φ為體積分數(shù),ω為質(zhì)量分數(shù)),相比10%CCTO/EPDM(66.3 kV/mm)提高了35.9%,此時,共摻雜復合介質(zhì)仍然表現(xiàn)出明顯的非線性電導特征。此外,探討了溫度對復合介質(zhì)非線性電導和擊穿特性的影響,并對摻雜復合介質(zhì)的力學性能進行測試分析,研究發(fā)現(xiàn),2種無機填料的摻雜對EPDM力學性能的改善效果較為顯著,隨著CCTO摻雜含量增加,復合介質(zhì)的拉伸強度以及斷裂伸長率逐漸增加。
