中密度芳纶纸板的制备及应用研究

以间位芳纶短切纤维和沉析纤维为原料制备了一种中密度芳纶纸板,研究了短切纤维长度、单层浆层定量、纸坯水分含量对芳纶纸板性能的影响,并测试了芳纶纸板的常规性能、相容性和加工性能。结果表明：当短切纤维长度为7mm、单层浆层定量为64g/m2和纸坯水分含量为63%时,芳纶纸板具备优异的电气性能与力学性能,与硅油和合成酯油具有良...     

分子量对芳纶1313沉析纤维结构及性能的影响研究

通过沉析法制备芳纶1313沉析纤维,采用纤维长度测试、TGA、XRD和SEM等测试方法对沉析纤维的形貌结构和性能进行表征,用脱水时间表征芳纶1313沉析纤维与短切纤维在抄纸过程中的脱水性能,并对纸张的力学性能及电绝缘性能进行研究.结果 表明:随着芳纶1313沉析纤维分子量的增加,其纤维平均长度增大,纸张的抗张强度、断裂伸长率及撕裂度都增强,电绝缘性能提升.沉析纤维为非结晶结构,随着分子量增加,能形成膜状结构,其热稳定性增加,但比短切纤维的热稳定性稍差.     

间位芳纶短切纤维/浆粕的配比对芳纶绝缘纸性能的影响

为了研究间位芳纶短切纤维和浆粕的配比对间位芳纶绝缘纸机械性能和介电性能的影响规律及机理,实验室制备了不同纤维配比的芳纶绝缘纸,测量了芳纶纸的拉伸强度和断裂伸长率,芳纶纸的相对介电常数和介质损耗的频域介电曲线,以及在工频电压下的击穿场强。对比了芳纶绝缘纸和410型Nomex纸的拉伸性能、介电性能以及热稳定性,并结合芳纶纤维的结晶性能及形态分析了纤维配比对芳纶纸拉伸性能和介电性能的影响机理。实验结果表明:随着短切纤维含量的增加,芳纶纸的拉伸强度和断裂伸长率先增大后减小,相对介电常数逐渐减小,介质损耗在低频段(10-1~102 Hz)逐渐增大而在高频段(104~106 Hz)变化不大,击穿场强随有较大幅度的降低。实验室自制的芳纶绝缘纸的热稳定性已达到Nomex纸的水平,拉伸性能介于Nomex纸横、纵向性能之间。当短切纤维含量较多时,会向芳纶纸中引入较多的微小孔洞,导致芳纶纸的击穿场强有所降低。     

间位与对位芳纶沉析纤维及其纸基绝缘材料的结构特性对比研究

通过光学显微镜(LM)、扫描电子显微镜(SEM)、纤维形态分析仪(Morfi Compact)、X射线衍射仪(XRD)、热重分析仪(TGA)及纸张性能检测等手段分别研究了间位芳纶沉析纤维和对位芳纶沉析纤维的表观形貌、形态参数、结晶特性、热学性能,并对比分析了其纸基绝缘材料的主要性能。结果表明:间位芳纶沉析纤维呈现无规则带状结构,形态柔软,尺寸较大,易于缠绕;对位芳纶沉析纤维呈现薄膜皱褶状结构,在水介质中均匀分散并自由舒展,纤维均一性较好,细碎化程度较高。两种纤维均具有明显的无定形结构和优异的热性能,其中对位芳纶沉析纤维的结晶度较高,热稳定性较好。两种纤维配抄成纸的介电性能接近,但对位芳纶沉析纤维配抄成纸的机械强度和热性能更具优势,匀度较好且吸湿性较弱,是一种在耐高温纸基绝缘材料领域更具应用优势的新型纤维。     

芳纶纤维纸及研究进展

结合研发经历论述了芳纶纤维结构、制备,芳纶纤维纸的主要组成短切纤维和沉析纤维的制备方法、性能及其对芳纶纸性能的影响。介绍了芳纶纸在电气绝缘材料中的应用和重要地位、国内外研究的现状和进展。     

基于涂布法制备高性能芳纶云母绝缘纸的研究

为了提高芳纶云母纸的绝缘性能并简化其制备流程,采用云母和树脂制备绝缘涂料,然后利用涂布法制备了芳纶云母复合纸,并系统研究了云母粒径、胶黏剂种类及热压条件等因素对芳纶云母纸力学性能和电气性能的影响。结果表明:以粒径为5μm的云母和丁苯胶乳作为绝缘涂料制备的芳纶云母复合纸力学性能和介电性能最佳,热压后其性能可进一步提升。经160℃、15 MPa、5 min热压后的芳纶云母复合纸电气强度和抗张强度分别为34.082 kV/mm、47.559 N/cm,较复合纸热压前分别提高了85.0%和215.9%。     

绝缘纸板介电与击穿性能匹配目标下的制备参数优化方法

交流电压下油纸复合绝缘中纸板的介电常数越低整体的耐压水平越高。不同制备工艺参数会直接影响绝缘纸板的介电常数和击穿场强，但目前关于打浆、热压等工艺的制备参数与介电、击穿性能之间缺乏协同优化。本文从打浆时间、打浆压力、热压时间、热压压力、热压温度等工艺入手，研究制备工艺对1mm高密度针叶木绝缘纸板性能的影响和权重；通过权重大小改变不同工艺参数的组合方式，进而寻求最佳工艺，使得降低油浸纸板介电常数的同时保持其击穿性能不下降。利用电声脉冲法测量油浸纸板内部空间电荷，用表面电位衰减法测量油浸纸板表面陷阱参数，揭示了工艺和表面结构对性能的影响机理。研究结果表明：对于介电和击穿性能相匹配这一目标而言，高密度针叶木绝缘纸板的最佳工艺为：打浆参数取3 kg、60 min，热压参数取160℃、50 min、15 MPa。因为高打浆压力使得纤维分丝帚化程度更高，进而限制电荷在纤维间传输，同时减小油隙，提高油浸纸板击穿场强；适当的热压温度、热压压力、表面结构可以降低界面、表面陷阱密度和陷阱深浅，使得电荷分布更加均匀，从而降低界面极化和介电常数，为绝缘纸板制备和性能调控提供指导。     

导线绕包用聚芳酰胺纤维纸热老化及应用性能研究

为比较市场上常见的导线绕包用聚芳酰胺纤维纸的热老化性能及应用特性,本文采用国内外3种2mil导线绕包用芳纶纸开展了空气中热老化性能、金属中热老化性能、油中热老化性能、吸油特性和油污特性的研究。结果表明：3种导线绕包用间位芳纶纸在空气中的热老化性能基本在同一水平;与金属接触时,某国产导线绕包用间位芳纶纸（2#）的热老化性...     

间位芳纶树脂薄膜的热老化性能实验研究

为了探讨芳纶薄膜作为电工绝缘材料的热老化性能,采用间位芳纶树脂制得芳纶树脂薄膜,在不同温度条件下进行热老化试验,并基于抗张强度变化,建立了芳纶树脂薄膜的Arrhenius热老化方程。结果表明:间位芳纶树脂薄膜的使用上限温度为145℃,达到B级绝缘材料的耐热等级。该Arrehenius热老化方程可作为评估聚合物薄膜热老化性能的一种快速有效的方法。     

热老化对间位芳纶纸微观结构与电气性能的影响

针对某国产间位芳纶绝缘纸，自主搭建实验平台开展热老化特性评价，分别在105℃、155℃和180℃下开展周期为30 d的热老化实验，研究热老化过程中纸样化学结构、微观形貌以及电气性能的变化，并基于等温表面电位衰减法对比不同热老化阶段试样的表面陷阱分布特性，对不同老化温度下试样的聚合度和电气强度进行拟合。结果表明：热老化宏观上对间位芳纶纸的表面、截面均有破坏作用，整体引起聚合度的下降；微观上对间位芳纶纸分子结构中的酰胺键、C-N键和C=O键都有较大的破坏作用。热老化造成间位芳纶纸的体积电导率上升，电气强度下降。热老化过程中间位芳纶纸会短暂性地出现浅陷阱，随后消失，且温度越高，浅陷阱出现的时间越早，这对于间位芳纶纸热老化阶段的定量判断具有较大意义。     

(1-cosωt)纳秒波气体绝缘恢复特性的研究

随着高重复频率脉冲功率技术的发展和应用的日益增多、对火花开关的重复率提出了更高要求。火花开关的重复率受介质的电气恢复速度的限制,为此,有必要了解影响气体恢复强度特性的主要因素。在以黄铜为电极的短间隙(0.7mm、0.9mm)均匀场条件下,以波形为近似(1-coswt)(最大幅值20kV,准振荡周期150ns)的双脉冲回路法对SF_6与氮的混合气体、纯氮、干燥空气在气体压力P=0～405.3kPa的范围内的绝缘强度及击穿后τ=1.0～1000ms绝缘恢复强度特性进行了研究,获得有关混合气体中不同SF_6含量的恢复强度特性和纯氮、干燥空气不同压力下的电气恢复特性、对不同气体的电气恢复强度特性进行了比较,并对实验结果进行了定性分析。对不同气体介质电气恢复特性仅作初步探讨、研究,尚待进一步深入。     

一种饱和风化砂的静、动强度和动力变形特性

通过静、动力三轴及共振柱试验,本文较全面地研究了一种饱和风化砂的静,动强度和动力变形特性。和一般砂土及砂砾土不同,风化砂的动力特性有其独自的特性。     

灯具电线电缆的运用

新版的IEC60598．1：2008相对于老版本,灯具电源连接方式发生了变化,同时表5．1也有细微的变化。这些改变对于常见规格的电线电缆在灯具中的使用产生了影响,甚至这些改变与新版灯具标准中对防触电的要求变化有一定的关联。主要针对灯具产品中常用规格的电线电缆进行分析,找出它们的区别和共同点,从而反映出灯具标准选择电线电缆的规律,同时也可以更具体地了解灯具内部接线的使用。     

单向受拉状态下钢纤维混凝土的二次峰值强度

不同于普通混凝土在单向受拉实验中的仅有唯一峰值强度,在大量钢纤维混凝土拉伸实验的应力应变曲线中均出现了两次峰值强度现象。本文采用黏结滑移模型考虑纤维在混凝土开裂面上的桥接作用,确定了钢纤维轴向应力与裂缝宽度之间的关系。钢纤维混凝土开裂后,将基体的软化模量与纤维增强作用的切线模量之和,作为判断第二峰值的依据。该值始终为非负时,钢纤维混凝土的应力-应变曲线具有唯一峰值强度;否则,应力-应变曲线中将具有二次峰值强度,并提出了钢纤维混凝土峰值强度的三种可能情况。建立了有限元模型以模拟钢纤维混凝土的拉伸试验,进一步研究了钢纤维掺量、长径比对混凝土开裂后力学性能的影响。并提出了钢纤维混凝土的抗拉强度的计算公式,可以有效地预测钢纤维混凝土的抗拉强度。     

CFRP在某办公楼混凝土梁上的加固应用

论述了碳纤维复合材料(CFRP)加固技术应用于某办公楼混凝土梁加固的设计原理及施工过程。提出了用CFRP进行梁的抗弯、抗剪补强的简易计算方法。实践证明该工程使用效果良好，显示了碳纤维材料加固技术的良好前景。     

大型风力发电机轮毂强度的有限元分析与应用

应用ANSYS有限元软件工具,对风力发电机的轮毂进行了强度和疲劳强度分析,模拟了疲劳载荷和材料的S-N曲线,详细探讨了疲劳仿真分析的技术和过程.从仿真分析计算的强度云图和疲劳强度云图中,可以直观地判断出该轮毂的危险区域.     

低温防爆电动机结构件材质强度及轴贯通配合间隙冷缩变规律

分析了低温环境用防爆电动机结构件材质在低温-40℃条件主要强度参数：极限强度、冲击韧性akV变化情况并进行试验，选出适应低温材质，并且对结构件构成的配偶付动、静配合间隙即防爆间隙在规定的低温下冷缩变规律试验分析，为设计者提供使用技术条件。     

交直流系统强度指标分析

现已提出的各种强度指标都是系统强度的近似反映。在运行无功有效短路比(operating reactive effectiveshort-circuit ratio,OQESCR)基础上改进得到了一种更为准确的强度指标KS,同时对比分析了二者的关系。推导得出了OQESCR和KS与系统运行状态关系的表达式,并据此画出了CIGRE标准系统的强度曲面图。利用最大功率曲线法,求得了KS的2个特殊值:临界KS和边界K S的表达式。以此为依据,提出了划分交直流系统强弱的标准。     

PBO纤维应用于高强度微型光缆的可行性研究

介绍了当前高强度微型光缆的结构,及其加强材料的性能。首先提出了将超高性能牌号为Zylon的PBO纤维(含有芳香杂环的聚苯唑聚合物)作为微型光缆抗拉元件的加强材料的设想,并将其与芳纶(芳香族聚酰胺纤维)、高强度玻璃纤维、钢丝等加强材料的性能作了比较,提出了应用的初步设想,得出了Zylon纤维将成为目前最好的高强度微型光缆加强材料的结论。     

变压器电场分析方法研究

指出了传统电场分析方法的缺陷，对线圈端部实际承受的电场强度的计算进行了分析。以安全裕度统计法定义为前提，完全可以把线圈间的电场强度(不含端部，中断点等特殊点)简化为平板电容器形式的场强计算。