冷却方式对ldpemmt纳米复合材料空间电荷行为影响的研究

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1、工学硕士学位论文冷却方式对LDPE／MMT纳米复合材料空间电荷行为影响的研究周雪冬哈尔滨理工大学2014年3月国内图书分类号：TM215．92工学硕士学位论文冷却方式对LDPE／MMT纳米复合材料空间电荷行为影响的研究硕士研究生：周雪冬导师：张晓虹申请学位级别：工学硕士学科、专业：高电压与绝缘技术所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2014年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM215．92DissertationfortheMasterDegreeinEngineering

2、ResearchontheEffectofCoolingSpaceChargeBehaviorofLDPE／MMTCandidate：Supervisor：NanocompositesZhouXuedongZhangXiaohongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：HighVoltageandInsulationTechnologyDateofOralExamination：March，2014University：HarbinUn

3、iversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《冷却方式对LDPE／MMT纳米复合材料空间电荷行为影响的研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：I乱留冬日期：201牛-年弓月弓}同哈尔滨理工大学硕士学

4、位论文使用授权书《冷却方式对LDPE／MMT纳米复合材料空间电荷行为影响的研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于．保密口，在年解密后适用授权书。不保密由。(请在以上

5、相应方框内打√)作者签名：阂t寥冬导师签名日期：幼19年弓月予『_R日期：0彤年弓月弓}日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文冷却方式对LDPE／MMT纳米复合材料空间电荷行为影响的研究摘要聚乙烯因其优良的机械性能和介电性能，成为高压直流输电的绝缘材料。随着我国特高压直流输电系统的快速发展，直流高压下由于空间电荷引起的绝缘材料老化问题愈显突出。人们尝试各种方法来抑制空间电荷的产生与积累，来提高材料的介电性能。聚乙烯电缆在制备过程中必须经过冷却工艺。材料的微观结构受冷却方式的影响较大，而微观结构又影响空间电荷特性。

6、本文以低密度聚乙烯(LDPE)和有机化蒙脱土(O．MMT)为原料，采用熔融插层法制备了聚乙烯／蒙脱土(LDPE／MMT)纳米复合材料。采用平板硫化机与冷却方式相结合的方法，制备了低密度聚乙烯和低密度聚乙烯蒙脱土纳米复合材料薄膜试样。采用偏光显微镜分析了试样的结晶形态。采用电声脉冲法(PEA)测量了试样空间电荷的积累和消散情况，此外也测试了电导和介电频谱特性等介电性能。实验结果表明：缓慢冷却LDPE试样的晶粒尺寸较大，并且分散均匀；水冷却和油冷却LDPE／MMT试样的晶粒尺寸较小。20kV／mm场强下，缓慢冷

7、却和油冷却LDPE试样阴极附近出现异极性电荷。40kV／mm场强下，缓慢冷却LDPE电极注入的电荷较多，空气冷却LDPE／MMT试样阴极有大量的异极性电荷，试样内部有较多的电荷。油冷却试样平均电荷密度最小。短路时，缓慢冷却和空气冷却试样剩余的空间电荷较多，平均电荷密度较大，平均电荷衰减速率较快。8kV／mm场强下油冷却LDPE试样电导率最大，但50kV／mm场强下油冷却LDPE试样电导率最小。不同冷却方式LDPE／MMT试样电导率大小为缓慢冷却>水冷却>空气冷却>油冷却。缓慢冷却试样的相对介电常数较大。缓慢

8、冷却LDPE试样的损耗角正切值最小；而缓慢冷却LDPE／MMT试样损耗正切值最大。关键词冷却方式；聚乙烯蒙脱土纳米复合材料；空间电荷；电导ResearchonEffectofCoolingWaysonSpaceChargeBehaviorofLDPE／MMTNanocompositesAbstractPolyethylenebecomestheinsulationmaterialsofhigh—voltagedi