炭黑/交联聚乙烯纳米复合材料的空间电荷和电导特性

编号：CPJS03491

篇名：炭黑/交联聚乙烯纳米复合材料的空间电荷和电导特性

作者：闫志雨； 韩宝忠； 赵洪； 王暄； 侯帅； 傅明利；

关键词：交联聚乙烯； 炭黑； 纳米复合材料； 空间电荷； 电导率； 电场强度；

机构： 哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室； 南方电网科学研究院有限责任公司；

摘要： 为研究添加炭黑(CB)对交联聚乙烯(XLPE)绝缘材料直流介电性能的影响,通过熔融共混制备了CB/XLPE纳米复合材料,在不同的恒定温度下分别测试了各试样的电导率与外施直流电场强度的关系,并利用电声脉冲法测量了各试样内的空间电荷分布状况。研究结果表明,添加少量炭黑即可使XLPE中的空间电荷量明显减少,当炭黑掺量为1 phr(指每100 g XLPE中添加1 g CB)时,复合材料抑制空间电荷的能力较强;XLPE在较低电场强度下就表现出电导非线性特性,且电导率受温度影响较大,最大变化量超过3个数量级;而CB/XLPE纳米复合材料在小于20 kV/mm的电场强度下电导率变化较小,且温度对其直流电导率的影响明显小于XLPE。炭黑能抑制XLPE中空间电荷累积和改善其直流电导特性的原因是增大了材料中的陷阱密度和陷阱深度。