多巴胺接枝的纳米氮化硼改性环氧树脂绝缘表面电荷高频消散特性

摘要：

环氧树脂(EP)常用作高频变压器的主绝缘材料,因长期受高频重复电应力作用,导致表面积累的电荷密度增加,容易诱发绝缘失效.纳米改性是提升复合绝缘界面电荷消散特性的重要手段.该文采用多巴胺接枝的纳米氮化硼(h-BN)改性制备了环氧树脂复合材料,重点考察绝缘表面电荷的高频消散特性.受耗散时间、高频致热效应及深陷阱能级的影响,高频下的绝缘表面电荷不易消散,而引入多巴胺接枝的BN可有效提升环氧树脂复合绝缘的电荷消散速率.具体结果表明,掺杂质量分数为10％时,电荷消散速率达到最大值62.15％,相较于纯EP提高了19.41％,与此同时高频沿面闪络电压比纯EP提高了14.73％.其提升机理主要缘于两个方面:一是BN表面接枝的氨基增强了填料与基体的相容性,形成的三维交联网络拓宽了电荷消散路径;二是材料表层浅陷阱密度的提高,使得载流子易通过隧穿效应参与到电导过程,提高了载流子迁移率;此二者协同作用有效提高了表面电荷的高频消散速率.上述研究结果为高频变压器主绝缘系统优化设计提供了基础依据.

关键词：高频变压器、纳米氮化硼、环氧树脂、表面电荷、浅陷阱

所属期刊栏目：38

分类号：TM216(电工材料)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-03-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：1115-1128