編號(hào)：CYYJ03910
篇名：硅烷接枝聚丙烯的直流電性能與陷阱機(jī)制
作者：彭向陽 姚馳 余欣 胡世勛 范亞洲 何金良
關(guān)鍵詞： 高壓直流電纜 聚丙烯 接枝改性 硅烷 直流電阻率 陷阱能級(jí) 勢阱
機(jī)構(gòu)： 廣東省電力裝備可靠性企業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院） 清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系
摘要： 為研究接枝改性聚丙烯(polypropylene,PP)作為可回收直流電纜絕緣的電氣性能及其調(diào)控機(jī)理,制備了乙烯基三乙氧基硅烷(vinyltriethoxysilane,VTES)接枝改性的聚丙烯,并重點(diǎn)對(duì)其常溫和高溫下的擊穿場強(qiáng)、體積電阻率和相關(guān)的陷阱特性與機(jī)制進(jìn)行了測試與分析。實(shí)驗(yàn)研究表明:接枝硅烷后的聚丙烯在30℃和90℃兩種溫度以及電纜絕緣層工作場強(qiáng)的條件下,其電阻率最高提升2~3倍,擊穿場強(qiáng)提升接近10%,空間電荷被顯著抑制;接枝硅烷可以在材料中引入大量深陷阱。仿真分析表明,接枝硅烷能夠在材料中引入較深的電子陷阱能級(jí)和較深的靜電勢阱。陷阱和勢阱可以捕獲自由載流子,影響電荷輸運(yùn)過程,從而實(shí)現(xiàn)電阻率的提升。該文工作可為后續(xù)接枝改性聚丙烯直流電纜絕緣材料研究與開發(fā)提供參考。
