臭氧浓度对HTV硅橡胶材料的老化作用.pdf

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1、2013年1月电工技术学报VO1．28No．1第28卷第1期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJan．2013臭氧浓度对HTV硅橡胶材料的老化作用屠幼萍，2王倩，2李敏1,2丁立健，2(1．华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室北京1022062．华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206)摘要为了研究电晕放电过程中所产生的臭氧对高温硫化(HTV)硅橡胶老化作用的影响，利用研制的臭氧老化试验装置，考虑臭氧浓度及作用时间等因素，对HTV硅橡胶复合绝缘子试样进行了系统的臭氧老化试验，并且对老化后的试样进行了扫描电镜(SEM)

2、、傅里叶红外光谱(FTIR)分析、憎水性和热刺激电流(TSC)测试。试验结果表明，臭氧能够导致硅橡胶材料表面缺陷增多，憎水性丧失，而且浓度越高，老化会越严重。进一步分析得出，硅橡胶材料在臭氧环境作用下，材料表面平滑、致密的物理结构被破坏，产生了孔洞等缺陷，并且当臭氧环境作用强度达到一定程度后，材料的物理结构的破坏将更为严重；同时，化学基团含量发生变化，试样中Si—O—Si结构减少，羟基和Si．O键增多，试样主链和侧链断裂。关键词：HTV硅橡胶臭氧浓度老化憎水性热刺激电流(TSC)微观分析中图分类号：TM852InfluenceofOzoneC0ncentratiOnonDeteriOrat

3、i0nOfHTVSiliconRubberTuYouping’WangQian，LiMin'DingLo'ian·(1．BeringKeyLaboratoryofHighVoltage＆EMCNorthChinaElectricPowerUniversitvBeOing102206China2．StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySourcesNorthChinaElectricPowerUniversityBeijing102206China)AbstractInordertostudy

4、theinfluenceofozonecreatedduringcoronadischargeonHTVsiliconerubberaging，thispaperusesdevelopedozonegenerationsystemcontainertosystematicallytesttheozoneagingcharacteristicofHTVsiliconerubbercompositeinsulators，consideringtheinfluencesofozonedensityandagingtimeetc．Scanningelectronmicroscopy(SEManal

5、ysis，Fouriertransforminfraredspectral(FTIR)analysis，hydrophobicityanalysisandthermallystimulatedcurrent(TSC)testareappliedontheagingsamples．Thetestresultsshowthat，ozonecanresultinmoredefectsonsiliconerubbersurfaceandlossofhydrophobicity,andtheagingbecomesmoresevereunderahigherozonedensity．Furthera

6、nalysisrevealsthatthesurfacesmoothnessanddensephysicalstructureofsiliconerubberaredestroyedintheozoneenvironmentandthusdefectssuchasholesappear．Andthedestructionofphysicalstructurebecomesmoreseriouswhentheintensityofozonereachescertainadegree．Meanwhilethechemicalgroupcontentofthesamplewillchange：S

7、i．O．Sibonddecreases．hydroxylandSi—Obondincrease，andthemainchainandsidechainofsiliconerubberrupture．Keywords：HTVsiliconerubber,ozoneconcentration，aging，hydrophobicity,thermallystimulatedcurrent(TSC)，microanalysis国