一种基于粒径组合的电场自适应复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于粒径组合的电场自适应复合材料及其制备方法，首先制备得到大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压敏微球，然后将体积比为：(1：2)～(1：5)的大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压敏微球混合均匀备用，最后将硅橡胶、硫化剂和ZnO压敏微球采用混炼制备得到高温硫化固体硅橡胶基体的复合材料；或者，将环氧树脂、固化剂和ZnO压敏微球采用真空浇注制备得到高温固化环氧树脂基体的复合材料，本发明专利技术通过在复合材料中进行ZnO压敏微球的不同粒径的组合，使得复合材料在具有优异的电学特性的基础上，同时有效地提高复合材料的机械性能和热学特性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于粒径组合的电场自适应复合材料及其制备方法
本专利技术涉及复合材料制备
，具体涉及一种基于粒径组合的电场自适应复合材料及其制备方法。
技术介绍
电场自适应材料因其非线性电学特性而在高压设备应用中具有广阔的前景，电场自适应材料的自适应特性体现在其电学参数能够随着外电场进行改变，当材料某处的空间电场有明显高于临近区域平均电场的趋势时，该处材料的电导率或介电常数也会显著升高，从而使得该处的电场强度有所降低，因此能够达到均匀电场的作用。常规材料的电学参数对于设备电场分布的影响属于“开环”过程，一旦遇到温度变化、材料老化等扰动因素的影响，这一过程由于没有反馈机制，最终的电场分布就容易与预期或设计方案产生偏离，这是传统的电容均压法对材料参数变化稳定性较差的原因。但对于电场自适应材料而言，由于存在电场分布反过来也能影响材料电学参数的这一负反馈环节，因此是一个闭环的调节过程，其能够达到更好的改善电场分布的效果并且对于扰动因素的稳定性也更强，即电场自适应材料具有优异的电学特性，另外，电场自适应材料需要具有更低的发热和损耗，即电场自适应材料需要有优异的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于粒径组合的电场自适应复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)得到粒径为10μm～200μm的ZnO压敏微球，并将ZnO压敏微球筛分为大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压敏微球，大粒径的ZnO压敏微球的粒径为100μm～200μm，小粒径的ZnO压敏微球的粒径为10μm～100μm，且小于100μm；/n2)取大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压敏微球混合均匀备用，且大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压敏微球的体积比为：(1：2)～(1：5)；/n3)将硅橡胶、硫化剂和ZnO压敏微球采用混炼制备得到高温硫化固体硅橡胶基体的复合材料；或者，将环氧树脂、固化剂和...

【技术特征摘要】
1.一种基于粒径组合的电场自适应复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)得到粒径为10μm～200μm的ZnO压敏微球，并将ZnO压敏微球筛分为大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压敏微球，大粒径的ZnO压敏微球的粒径为100μm～200μm，小粒径的ZnO压敏微球的粒径为10μm～100μm，且小于100μm；
2)取大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压敏微球混合均匀备用，且大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压敏微球的体积比为：(1：2)～(1：5)；
3)将硅橡胶、硫化剂和ZnO压敏微球采用混炼制备得到高温硫化固体硅橡胶基体的复合材料；或者，将环氧树脂、固化剂和ZnO压敏微球采用真空浇注制备得到高温固化环氧树脂基体的复合材料。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述大粒径的ZnO压敏微球的粒径为140μm，小粒径的ZnO压敏微球的粒径为15μm。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中将ZnO、Bi2O3、MnO2、Co2O3、Cr2O3、SiO2、Sb2O3和Al2O3混合后煅烧得到ZnO压敏微球。


4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中首先将摩尔百分比为95：1：0.5：1：0.4：1：1：0.1的ZnO、Bi2O3、MnO2、Co2O3、Cr2O3、SiO2、Sb2O3和Al2O3混合后放入球磨机中，并加入无水乙醇进行球磨；然后向球磨好的浆料中加入有机粘合剂，并倒入喷雾造粒机中进行喷雾造粒，得到球型颗粒；其次将球型颗粒放入煅烧炉中烧结后降温；最后将烧结产物进行筛分，得到大粒径的ZnO压敏微球和小粒径的ZnO压...

【专利技术属性】
技术研发人员：何金良，胡军，袁之康，赵孝磊，杨霄，李琦，张波，孟鹏飞，赵昭，王冰，史善哲，
申请(专利权)人：清华大学，国网河北省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11