【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及绝缘材料性能调控，具体为一种基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法。
技术介绍
1、在传统飞机中，由于所铺设的液压、气动系统需要大量管路来实现功能，会导致占据飞机内部较大的空间，而且其笨重的操作机构也会使得系统的工作效率十分低下。随着电气时代的到来，飞机的控制系统迎来了大规模电气化发展，逐渐替代了能效低、机械结构复杂的液压、气动系统，优化了飞机的能源系统结构，由此多电飞机的概念诞生。多电飞机的二次能源系统更多采用电气化设备，可以减少飞机所应用的供能系统种类，进而大幅降低系统的复杂度、提升飞机的可靠性；同时电气化设备的能效远高于液压系统与气动系统，能够有效提高飞机的燃油效率并降低碳排放。
2、与传统飞机相比，多电飞机的电气化设备占比显著提升，所以为了满足电气化设备的工作需求，多电飞机所需的供电系统的容量要求也大幅提高。经过几十年的迭代发展，多电飞机中供电系统的容量已经由发展初期的千伏安级别增加到兆伏安级别；而提高电流需要更粗的导体，这会导致飞机的重量与能耗大幅上升。为提升多电飞机中供电系统的容量，提高其电压等级已成为必然选择；如今飞机供电系统的电压等级已从直流28v、交流115v提高到了直流270v、交流230v，并且供电系统母线电压仍然呈现上升的趋势；例如，nasa设计的n3-x系列电动飞机计划以6kv作为系统电压等级。
3、电缆作为连接飞机中各电气化设备的重要组成部分，其绝缘的可靠性直接关系到飞机供电系统的安全运行。然而，多电飞机的线缆运行环境较为恶劣，除随着系统电压等级提升而带
4、然而，航空电缆在多电飞机中的布置密度极高，其工况环境温度也要高于一般电缆；这种情况下，航空电缆中长时流过的大电流所产生的焦耳热会使其ptfe绝缘材料长期工作于200℃的高温环境中，进而导致会ptfe绝缘材料的电老化程度严重，从而会影响电缆的可靠性，最终会对飞机供电系统的安全运行造成隐患。因此，探究提升ptfe绝缘材料沿面绝缘性能及抗电老化性能的方法，对于高压航空电缆绝缘的可靠性与多电飞机的快速发展具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法，可以通过控制改性时间来调控ptfe绝缘材料的绝缘老化特性，进而能够有效提升高压航空电缆的绝缘可靠性，以解决现有技术中，航空电缆在多电飞机中容易出现严重的电老化程度，从而会影响电缆的可靠性，最终会对飞机供电系统的安全运行造成隐患的问题。
2、本专利技术是采用以下技术方案实现的：
3、一种基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法，采用磁控溅射氧化钛的方式对ptfe绝缘材料进行改性，并建立ptfe绝缘材料的绝缘老化特性与改性时间之间的关系，通过控制改性时间来调控ptfe绝缘材料的绝缘老化特性；其中，在建立ptfe绝缘材料的绝缘老化特性与改性时间之间的关系时，分别对气压条件和温度条件进行控制。
4、本专利技术中，采用磁控溅射氧化钛的方式对ptfe绝缘材料进行改性，磁控溅射是目前一种应用十分广泛的薄膜沉积技术，具备操作易控、沉积速率高、成膜致密均匀等优点。通过建立ptfe绝缘材料的绝缘老化特性与改性时间之间的关系，可掌握ptfe绝缘材料的绝缘老化特性随的一般性变化规律，以便于通过控制改性时间来对ptfe绝缘材料的绝缘老化特性进行调控。
5、进一步地，调控方法具体包括如下步骤：
6、步骤一：制备测试样品，测试样品为经过磁控溅射氧化钛方式改性后的ptfe绝缘材料；
7、步骤二：在不同气压条件或者不同温度条件下，分别对测试样品的绝缘老化特性进行分析，建立测试样品绝缘老化特性与改性时间之间的关系；
8、步骤三：通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘老化特性；
9、其中，所述绝缘老化特性至少包括绝缘表面泄露电流、绝缘质量损失、绝缘表面形貌和绝缘水接触角。
10、进一步地，所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘表面泄露电流进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面泄露电流变化最小时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面泄露电流。
11、进一步地，所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘质量损失进行对比分析，确定出测试样品的绝缘质量损失最小时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘质量损失。
12、进一步地，所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘表面形貌进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面损伤痕迹最小时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面损伤程度。
13、进一步地，所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘水接触角进行对比分析，确定出测试样品的绝缘水接触角达到峰值时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的憎水性。
14、进一步地，所述步骤二中，在不同温度条件下，对测试样品的绝缘表面泄露电流进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面泄露电流变化最小时所对应的温度条件，在该温度条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面泄露电流。
15、进一步地，所述步骤二中，在不同温度条件下，对测试样品的绝缘质量损失进行对比分析，确定出测试样品的绝缘质量损失最小时所对应的温度条件，在该温度条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘质量损失。
16、进一步地，所述步骤二中，在不同温度条件下，对测试样品的绝缘表面形貌进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面损伤痕迹最小时所对应的温度条件，在该温度条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面损伤程度。
17、进一步地，所述步骤二中，在不同温度条件下，对测试样品的绝缘水接触角进行对比分析，确定出测试样品的绝缘水接触角达到峰值时所对应的温度条件，在该温度条件下通过控制改性时间来调控测试样品的憎水性。
18、本专利技术实现的有益效果是：
19、一种基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法，通过采用磁控溅射氧化钛的方式对ptfe绝缘材料进行改性，并建立ptfe绝缘材料的绝缘老化特性与改性时间之间的关系，由此可掌握ptfe绝缘材料的绝缘老化特性的一般性变化规律，以便于通过控制改性时间来对pt本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：采用磁控溅射氧化钛的方式对PTFE绝缘材料进行改性，并建立PTFE绝缘材料的绝缘老化特性与改性时间之间的关系，通过控制改性时间来调控PTFE绝缘材料的绝缘老化特性；其中，在建立PTFE绝缘材料的绝缘老化特性与改性时间之间的关系时，分别对气压条件和温度条件进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于，调控方法具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘表面泄露电流进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面泄露电流变化最小时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面泄露电流。
4.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘质量损失进行对比分析，确定出测试样品的绝缘质量损失最小时所对应的气压条件，在该气压条件下
5.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘表面形貌进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面损伤痕迹最小时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面损伤程度。
6.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘水接触角进行对比分析，确定出测试样品的绝缘水接触角达到峰值时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的憎水性。
7.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同温度条件下，对测试样品的绝缘表面泄露电流进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面泄露电流变化最小时所对应的温度条件，在该温度条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面泄露电流。
8.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同温度条件下，对测试样品的绝缘质量损失进行对比分析，确定出测试样品的绝缘质量损失最小时所对应的温度条件，在该温度条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘质量损失。
9.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同温度条件下，对测试样品的绝缘表面形貌进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面损伤痕迹最小时所对应的温度条件，在该温度条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面损伤程度。
10.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的PTFE绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同温度条件下，对测试样品的绝缘水接触角进行对比分析，确定出测试样品的绝缘水接触角达到峰值时所对应的温度条件，在该温度条件下通过控制改性时间来调控测试样品的憎水性。
...【技术特征摘要】
1.一种基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法，其特征在于：采用磁控溅射氧化钛的方式对ptfe绝缘材料进行改性，并建立ptfe绝缘材料的绝缘老化特性与改性时间之间的关系，通过控制改性时间来调控ptfe绝缘材料的绝缘老化特性；其中，在建立ptfe绝缘材料的绝缘老化特性与改性时间之间的关系时，分别对气压条件和温度条件进行控制。
2.根据权利要求1所述的基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法，其特征在于，调控方法具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘表面泄露电流进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面泄露电流变化最小时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面泄露电流。
4.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘质量损失进行对比分析，确定出测试样品的绝缘质量损失最小时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘质量损失。
5.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧化钛的ptfe绝缘老化特性调控方法，其特征在于：所述步骤二中，在不同气压条件下，对测试样品的绝缘表面形貌进行对比分析，确定出测试样品的绝缘表面损伤痕迹最小时所对应的气压条件，在该气压条件下通过控制改性时间来调控测试样品的绝缘表面损伤程度。
6.根据权利要求2所述的基于磁控溅射氧...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘景余，辛健，迟丽芸，朱宏光，孙祝寿，武侠，苗晓峰，
申请(专利权)人：国网山东省电力公司烟台供电公司，
类型：发明
国别省市：
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