一种新型复合绝缘材料制备方法及新型复合绝缘材料应用技术

本发明专利技术公开一种新型复合绝缘材料制备方法，主要步骤包括：先取经过烧结的SiC颗粒充分研磨成SiC粉末，在100±10℃烘箱中烘干；然后加至纯净的环氧树脂基体，在‑0.1MPa压力下搅拌和超声处理，混合均匀得到混合液A；向混合液A内加入固化剂在‑0.1MPa压力下搅拌混合均匀得到混合液B；在‑0.1MPa压力下加热混合液B至50‑70℃，倒入洁净模具中成型；最后室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。还公开一种根据上述制备方法制备的新型复合绝缘材料应用，用于均匀沿面场强。本发明专利技术直流电压下可根据电场强度进行“智能”调节,自动均匀电场。即相同的电极结构和电压等级下，用本发明专利技术的新型复合绝缘材料生产的盆式绝缘子，其沿面电场最大值要远小于普通盆式绝缘子。

【技术实现步骤摘要】
一种新型复合绝缘材料制备方法及新型复合绝缘材料应用
本专利技术涉及绝缘材料应用
，特别涉及一种新型复合绝缘材料制备方法及新型复合绝缘材料应用。
技术介绍
GIS在当今电力系统中发挥着不可替代的作用，盆式绝缘子是GIS的主要绝缘部件。每年由于盆式绝缘子故障造成的GIS事故不在少数，因此设法减少盆式绝缘子故障具有重要意义。运行时，盆式绝缘子承受极不均匀的电场作用，靠近中心导体的部分承受的场强远远大于四周。这时如果盆式绝缘子表面有电荷聚集，在这种极不均匀的电场下极易发生沿面闪络故障。本专利技术研发一种新型复合绝缘材料制备方法及绝缘材料的应用，可以降低盆式绝缘子靠近中心导体区域的沿面场强，从而减少沿面闪络故障的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种新型复合绝缘材料制备方法及新型复合绝缘材料应用。本专利技术的技术方案是：一种新型复合绝缘材料制备方法，包括如下步骤：(1)、取经过烧结的SiC颗粒充分研磨成SiC粉末，干燥处理SiC粉末，以去除残留水分；(2)、将上述步骤(1)干燥处理的SiC粉末加至纯净的环氧树脂基体中，在-0.1MPa压力下搅拌和超声处理，混合均匀得到混合液A；(3)、将固化剂加至上述步骤(2)中混合液A，在-0.1MPa压力下搅拌混合均匀得到混合液B；(4)、在-0.1MPa压力下加热上述步骤(3)中的混合液B至50-70℃，倒入洁净模具中成型；(5)、室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。所述步骤(1)中SiC颗粒具有非线性电导率，SiC颗粒尺寸为20±1μm。所述步骤(2)中环氧树脂基体与所述步骤(1)中SiC颗粒的质量比为10:0-7。所述步骤(3)中固化剂为聚酰胺树脂。所述步骤(3)中固化剂与所述步骤(2)中环氧树脂基体的质量比为1:3。本专利技术的另一技术方案是：一种根据上述制备方法制备的新型复合绝缘材料应用，用于均匀沿面场强。本专利技术相对于现有技术有以下有益效果：本专利技术直流电压下可根据电场强度进行“智能”调节,自动均匀电场。即相同的电极结构和电压等级下，用本专利技术的新型复合绝缘材料生产的盆式绝缘子，其沿面电场最大值要远小于普通盆式绝缘子。如果将该材料代替传统的环氧浸纸绝缘应用于直流套管,也可以起到均匀体电场分布的效果。另外，该材料还能加速电荷消散过程，抑制表面电荷和空间电荷的积聚。附图说明图1是直流GIS盆式绝缘子沿面电场分布:(a)、随着SiC添加量增加盆式绝缘子A面弧长的沿面电场前度效果示意图；(b)、随着SiC添加量增加盆式绝缘子B面弧长的沿面电场前度效果示意图。图2是有限元仿真GIS几何模型。图3是不同SiC添加量的环氧树脂复合绝缘材料体电导率。具体实施方式下面通过具体实施例和附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术的实施例是为了更好地使本领域的技术人员更好地理解本专利技术，并不对本专利技术作任何的限制。一种新型复合绝缘材料制备方法，首先取经过烧结的SiC颗粒，尺寸为20±1μm，充分研磨成SiC粉末后在100±10℃的烘箱中烘干，去除SiC粉末中残留水分；然后，将上述干燥处理后的SiC粉末加至纯净的环氧树脂基体，环氧树脂基体与SiC颗粒的质量比为10:0-7，在-0.1MPa压力下搅拌和超声处理，使其均匀混合得到混合液A；取聚酰胺树脂固化剂加至上述混合液A，聚酰胺树脂与环氧树脂基体的质量比为1:3，在-0.1MPa压力下搅拌使其均匀混合得到混合液B；在-0.1MPa压力下加热上述混合液B至50-70℃，倒入洁净模具中成型；最后，室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。根据上述制备方法制备新型复合绝缘材料的应用，用于均匀沿面场强。实施例1：一种新型复合绝缘材料制备方法，首先，取经过烧结的具有非线性电导率的SiC颗粒，尺寸为21μm，充分研磨成粉末后在110℃的烘箱中烘干，以去除SiC颗粒中的残留水分；然后，将上述步骤(1)干燥处理后的SiC粉末，加入纯净的环氧树脂基体，环氧树脂基体与SiC颗粒的质量比分别为10:7，在-0.1MPa压力下搅拌和超声处理1小时左右，使其均匀混合得到混合液A；取聚酰胺树脂固化剂加至混合液A，聚酰胺树脂与环氧树脂基体的质量比为1:3，在-0.1MPa压力下搅拌10分钟左右，使其均匀混合得到混合液B；在-0.1MPa压力下加热混合液B至70℃，倒入洁净模具中成型；最后，室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。实施例2：一种新型复合绝缘材料制备方法，首先，取经过烧结的具有非线性电导率的SiC颗粒，尺寸为20μm，充分研磨成粉末后在100℃的烘箱中烘干，以去除SiC颗粒中的残留水分；然后，将上述步骤(1)干燥处理后的SiC粉末，加入纯净的环氧树脂基体，环氧树脂基体与SiC颗粒的质量比分别为10:5，在-0.1MPa压力下搅拌和超声处理1小时左右，使其均匀混合得到混合液A；取聚酰胺树脂固化剂加至混合液A，聚酰胺树脂与环氧树脂基体的质量比为1:3，在-0.1MPa压力下搅拌10分钟左右，使其均匀混合得到混合液B；在-0.1MPa压力下加热混合液B至60℃，倒入洁净模具中成型；最后，室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。实施例3：一种新型复合绝缘材料制备方法，首先，取经过烧结的具有非线性电导率的SiC颗粒，尺寸为19μm，充分研磨成粉末后在90℃的烘箱中烘干，以去除SiC颗粒中的残留水分；然后，将上述步骤(1)干燥处理后的SiC粉末，加入纯净的环氧树脂基体，环氧树脂基体与SiC颗粒的质量比分别为10:1，在-0.1MPa压力下搅拌和超声处理1小时左右，使其均匀混合得到混合液A；取聚酰胺树脂固化剂加至混合液A，聚酰胺树脂与环氧树脂基体的质量比为1:3，在-0.1MPa压力下搅拌10分钟左右，使其均匀混合得到混合液B；在-0.1MPa压力下加热混合液B至50℃，倒入洁净模具中成型；最后，室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。实施例4：一种新型复合绝缘材料制备方法，首先，取经过烧结的具有非线性电导率的SiC颗粒，尺寸为20μm，充分研磨成粉末后在100℃的烘箱中烘干，以去除SiC颗粒中的残留水分；然后，将上述步骤(1)干燥处理后的SiC粉末，加入纯净的环氧树脂基体，环氧树脂基体与SiC颗粒的质量比分别为10:0，在-0.1MPa压力下搅拌和超声处理1小时左右，使其均匀混合得到混合液A；取聚酰胺树脂固化剂加至混合液A，聚酰胺树脂与环氧树脂基体的质量比为1:3，在-0.1MPa压力下搅拌10分钟左右，使其均匀混合得到混合液B；在-0.1MPa压力下加热混合液B至60℃，倒入洁净模具中成型；最后，室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。上述实施例1-4的电导率的测量结果如图3所示,加入SiC颗粒后，高场强下的环氧树脂复合绝缘材料电导率随着电场强度成非线性急剧增长趋势；随着SiC添加量的增加，环氧树脂非线性电导的阈值场强逐渐减少。一种根据上述制备方法制备的新型复合绝缘材料应用，用于均匀沿面场强，图1为直流盆式绝缘子A、B两面的沿面电场分布，可以看出具有非线性电导率的直流盆式绝缘子，沿面电场分布更加均匀，且随着SiC添加量增加(直流盆式绝缘子电导率非线性增强)，非线性电导盆式绝缘子均匀沿面电场强度的效果也增强。图2为有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型复合绝缘材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、取经过烧结的SiC颗粒充分研磨成SiC粉末，干燥处理SiC粉末，以去除残留水分；(2)、将上述步骤(1)干燥处理的SiC粉末加至纯净的环氧树脂基体中，在‑0.1MPa压力下搅拌和超声处理，混合均匀得到混合液A；(3)、将固化剂加至上述步骤(2)中混合液A，在‑0.1MPa压力下搅拌混合均匀得到混合液B；(4)、在‑0.1MPa压力下加热上述步骤(3)中的混合液B至50‑70℃，倒入洁净模具中成型；(5)、室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。

【技术特征摘要】
1.一种新型复合绝缘材料制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)、取经过烧结的SiC颗粒充分研磨成SiC粉末，干燥处理SiC粉末，以去除残留水分；(2)、将上述步骤(1)干燥处理的SiC粉末加至纯净的环氧树脂基体中，在-0.1MPa压力下搅拌和超声处理，混合均匀得到混合液A；(3)、将固化剂加至上述步骤(2)中混合液A，在-0.1MPa压力下搅拌混合均匀得到混合液B；(4)、在-0.1MPa压力下加热上述步骤(3)中的混合液B至50-70℃，倒入洁净模具中成型；(5)、室温静置24小时以上，待其完全固化，拆除模具。...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜伯学，梁虎成，李进，张程，侯帅，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12