【技术实现步骤摘要】
计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法
本专利技术涉及分子动力学模拟计算，更具体地，涉及一种计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法。
技术介绍
现有技术中，六氟化硫气体因其具有的优异绝缘性能和灭弧特性被广泛地应用于中高压电气设备中。然而，由于六氟化硫气体具有显著的温室效应，因此，寻找一种能够替代六氟化硫的绝缘气体是当下研究的热点。C5F10O的绝缘强度是SF6的两倍，并且它的全球变暖潜能值(GWP，GlobalWarmingPotential)仅为1，因此C5F10O气体被认为是一种有潜力的、可以用在高压设备中的绝缘气体。然而，由于C5F10O气体相比于六氟化硫气体具有更高的化学反应活性，在实际应用中，容易因为电热综合作用分解，并与高压电气设备中的金属表面发生化学反应，从而导致绝缘故障和绝缘时效，进而威胁到电力系统的正常运行。另外一方面，现有技术中尽管存在一些材料计算软件，能够基于分子动力学原理对分子的吸附性能、反应状态等内容进行较为准确地仿真。但现有技术中尚未具备一种仿真方法是针对于C5F10O气体在高压电气设备的金属表面上基于电热综合作用而发生的分解反应。因此，现有技术中，除了采用实际的反应试验，也还不存在一种低成本、快速且准确的仿真方法，能够对电力系统的安全正常运行提供指导。因此，亟需一种能够对C5F10O气体在高压电气设备的金属表面上吸附特性进行模拟仿真的方法。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种计算...
【技术保护点】
1.计算电场作用下C
【技术特征摘要】
1.计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，在材料计算软件中建立C5F10O气体分子模型与铜表面模型；
步骤2，利用分子动力学模拟方法对步骤1中获得的所述模型的结构进行优化，并计算所述C5F10O气体在所述铜表面的吸附能和电荷转移量；
步骤3，在步骤2中获得的优化后的所述模型上施加不同强度的电场，并基于所述不同强度的电场，计算所述C5F10O气体在所述铜表面的吸附能和电荷转移量；
步骤4，基于步骤2和步骤3中获得的所述C5F10O气体在所述铜表面的吸附能和电荷转移量，分析出所述C5F10O绝缘气体在铜表面的吸附特性。
2.根据权利要求1中所述的一种计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法，其特征在于：
所述步骤1中还包括：
所述材料计算软件建立3或4层每层5*5数量的单晶铜原子的表面模型以及C5F10O气体模型。
3.根据权利要求2中所述的一种计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法，其特征在于：
所述C5F10O气体位于铜原子111表面一侧。
4.根据权利要求3中所述的一种计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法，其特征在于：
所述材料计算软件在所述单晶铜原子的表面上方建立厚度为的真空层模型。
5.根据权利要求1中所述的一种计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法，其特征在于：
所述步骤2中还包括：
采用广义梯度近似算法下的PBE密度泛函优化所述模型的结构；
利用投影缀加平面波赝势来获取所述C5F10O气体在所述铜表面的吸附能和电荷转移量。
6.根据权利要求5中所述的一种计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法，其特征在于：
所述算法中能量的收敛标准为不大于1×10-5eV，力的收敛标准为不大于
7.根据权利要求1中所述的一种计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法，其特征在于：
所述步骤2还包括：
分别计算铜表面多个吸附位置上的C5F10O气体的吸附能和电荷转移量。
8.根据权利要求7中所述的一种计算电场作用下C5F10O绝缘气体在铜表面吸附的方法，其特征在于：
所述多个吸附位置包括：顶点位置、面心立方点位置、密堆六方点位置、桥位置；
并且，在所述多个吸附位置进行结构优化，以计算所述C5F10O气体在所述铜表面的总吸附能和总电荷转移量。
9.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐国栋，谢连科，张永，巩泉泉，臧玉魏，张国英，亓秋波，郝亚楠，张瑞强，陈义民，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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