环氧树脂蒙脱土纳米复合材料电导与击穿性能研究

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1、国内图书分类号：TM215．92工学硕士学位论文环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料电导与击穿性能研究硕士研究生：刘力伟导师：张晓虹申请学位级别：工学硕士学科、专业：电介质工程所在单位：电气与电子工程学院答辩日期：2012年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM215．92DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringStudyonConductivityandBreakdownPropertiesofEpoxy／MontmorilloniteCandidate：NanocompositesLiuLiweiSupervisor：Zh

2、angXiaohongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：-●DielectricEngineeringDateof0ralExamination：March，2012University：HarbinUniversityofScienceandTechnology黜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《环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料电导与击穿性能研究》，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

3、撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，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。作者签字：杏t1匆韦日期：c知胗年V月7日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料电导与击穿性能研究》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送交论文的复印件和电子版本，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

4、布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用本授权书。不保密团。献呀秽彤作者签名：翻l移中别谧轹旁唠2—71刃’y弧z俨n≯l一日期：幽／≥年V月J日日期：珈旷弘月。／日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料电导与击穿性能研究摘要环氧树脂在电气绝缘领域的应用越来越广泛。但是，随着电力设备向着大容量、高电压方向的发展，对设备的安全和运行可靠性要求更加的严格，对绝缘材料的电气性能要求也越来越高。普通的环氧树脂无法满足对其介电性能的要求，通过纳米粒子改性环氧树脂以获得高介电性能的绝缘材料成为当今相关学者研究的热点。本文以双酚A型环氧树脂为基体树脂，蒙脱土为无机填料

5、，十八烷基三甲基氯化铵为表面修饰剂，甲基六氢邻苯二甲酸酐为固化剂，制备了经过表面修饰的有机蒙脱土，并采用熔融插层法制备了不同蒙脱土含量的环氧树脂／蒙脱土复合材料。利用X射线衍射仪(XRD)和傅早叶红外光谱仪(FTIR)对表面修饰前后的蒙脱土层间距及组分进行分析。通过扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对不同蒙脱土含量的环氧树脂／蒙脱土复合材料的微观结构进行表征。用高阻计测量了复合材料的电导率的温度特性，分析了表面修饰剂、蒙脱土含量和实验温度对复合材料电导特性的影响。通过对复合材料介电强度的测试，重点讨论了表面修饰剂、蒙脱土含量、试样厚度和实验温度对复合材料击穿性能的影响。通过XRD署I：IF

6、TIR表征结果表明，经表面修饰的蒙脱土的层问距提高为原来的1．9倍。复合材料的微观结构表征结果表明，适量的有机蒙脱土的加入有利于剥离型环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的形成。电导率的测试结果表明，蒙脱土的加入使复合材料的电导率增加，但适量的有机蒙脱土的加入能够有效的降低其电导率随温度升高而升高的幅度。击穿实验结果表明，有机蒙脱土的加入能够提高环氧树脂／蒙脱土纳米复合材料的击穿场强，添加的有机蒙脱土含量的不同，复合材料击穿场强为纯坏氧树脂的1．13到1．47倍。不仅试样厚度对复合材料的击穿强度有影响，实验温度对复合材料的击穿强度也有一定程度的影响，但是适量的有机蒙脱土的加入能够很好的延缓复合材料的击

7、穿场强随温度的升高而降低的趋势。关键词环氧树脂；蒙脱土；纳米复合材料；电导性能：击穿性能哈尔滨理工大学工学硕士学位论文StudyonConductivityandBreakdownPropertiesofEpoxy／MontmorilloniteNanocompositesAbstractEpoxyresiniSusedmoreandmorewidelyinthefieldofelectrical