環(huán)氧樹脂-酸酐固化體系復(fù)合絕緣材料的殘余應(yīng)力特性研究.pdf

1、酸酐固化環(huán)氧樹脂絕緣材料具有良好的介電性能，是GIS高壓盆式絕緣子澆注制造的主要材料。但是，環(huán)氧樹脂/酸酐固化產(chǎn)物的實際強(qiáng)度不足理論強(qiáng)度的十分之一，主要原因是固化產(chǎn)物中存在較大且分布不均勻的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在會使實際生產(chǎn)過程中的盆式絕緣子更易出現(xiàn)微裂紋、界面分層等缺陷，危害GIS設(shè)備的安全運行。
　　環(huán)氧樹脂/酸酐固化體系需要在高溫下才能進(jìn)行固化反應(yīng)，由于固化體系導(dǎo)熱性較差，固化成型過程中會產(chǎn)生不均勻分布的溫度場，使固化體系

2、收縮不均勻，繼而形成殘余應(yīng)力，這是殘余應(yīng)力產(chǎn)生的主要原因之一。此外，高壓盆式絕緣子的生產(chǎn)常使用環(huán)氧樹脂添加α-Al2O3進(jìn)行澆注，以提高絕緣材料的機(jī)械強(qiáng)度。隨著Al2O3顆粒的加入，會引入分散不均、粒子團(tuán)聚等問題，也會使環(huán)氧樹脂固化體系內(nèi)部形成應(yīng)力集中。
　　論文針對上述問題，本文制備了多種環(huán)氧樹脂/酸酐固化體系樣品，采用電測法對環(huán)氧樹脂固化體系進(jìn)行了殘余應(yīng)力測量，分析比較了固化體系內(nèi)部不同部位的殘余應(yīng)力差異，研究了固化產(chǎn)物的殘余

3、應(yīng)力的影響因素。制備了具有環(huán)氧樹脂納米復(fù)合涂層，對其放液體污穢、防沿面閃絡(luò)性能進(jìn)行了相關(guān)試驗，建立了實驗?zāi)Ｐ筒ζ溥M(jìn)行了仿真計算。論文的主要內(nèi)容有:
　　(1)闡述了環(huán)氧樹脂/酸酐固化體系絕緣材料的研究背景與意義，介紹了雙酚A型環(huán)氧樹脂、酸酐固化劑的基本特性，并分析了環(huán)氧樹脂與酸酐直接反應(yīng)，在叔胺促進(jìn)劑作用下二者的固化反應(yīng)兩個方面的固化反應(yīng)原理，根據(jù)環(huán)氧樹脂固化反應(yīng)的特性，分析了殘余應(yīng)力在整個體系的固化過程中產(chǎn)生的原因。
　

4、　(2)制備了多種配比的環(huán)氧樹脂/酸酐固化體系樣品，對環(huán)氧樹脂樣品進(jìn)行了殘余應(yīng)力的測量，分析比較了固化物內(nèi)部不同部位的殘余應(yīng)力，研究了冷卻方式對固化產(chǎn)物的殘余應(yīng)力的影響。對比了不同環(huán)氧值環(huán)氧樹脂固化物的殘余應(yīng)力情況。在環(huán)氧樹脂固化體系中加入了不同添加量的微米α-Al2O3填料，對殘余應(yīng)力進(jìn)行了比較。試驗結(jié)果表明:樣品中殘余應(yīng)力隨到中心的距離的增加而降低，在表面達(dá)到最低;不同冷卻條件下，冷卻介質(zhì)熱導(dǎo)率越高，降溫速度越快，殘余應(yīng)力越大;固體

5、環(huán)氧樹脂固化體系內(nèi)部殘余應(yīng)力相比液體環(huán)氧樹脂較低;微米Al2O3粒子添加量在300份以下時，殘余應(yīng)力隨著添加量的增加而減小。
　　(3)根據(jù)環(huán)氧樹脂/酸酐固化體系的殘余應(yīng)力研究情況，考慮了制備工藝的可操作性，選擇了殘余應(yīng)力較小的環(huán)氧樹脂材料，制備了環(huán)氧樹脂/酸酐/納米二氧化硅的復(fù)合涂層，研究了液體污穢在環(huán)氧樹脂復(fù)合表面上的運動規(guī)律，開展了環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的液體碰撞沿面放電試驗，研究了環(huán)氧樹脂復(fù)合涂層的沿面放電形貌特征，測量表面的泄