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期刊號(hào)： CN32-1800/TM| ISSN1007-3175

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納米濃度和表面處理對(duì)MgO/PP擊穿和介電譜的影響

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納米濃度和表面處理對(duì)MgO/PP擊穿和介電譜的影響

操衛(wèi)康，徐欣，鄭勇
(國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司，江蘇 蘇州 215004)
 
    摘 要：為研究聚丙烯(PP)的絕緣特性，將經(jīng)過(guò)表面處理和未經(jīng)過(guò)表面處理的不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)納米氧化鎂(MgO)加入PP中，組成納米MgO/PP復(fù)合材料。觀察復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)，并對(duì)其分別進(jìn)行交流擊穿實(shí)驗(yàn)和介電譜測(cè)試。透射電子顯微鏡(TEM)實(shí)驗(yàn)觀察到，納米MgO在PP基體中分散均勻，未經(jīng)表面處理的粒子出現(xiàn)部分團(tuán)聚現(xiàn)象；擊穿實(shí)驗(yàn)表明，在研究范圍內(nèi)，納米MgO的添加能提高M(jìn)gO/PP復(fù)合材料的交流擊穿場(chǎng)強(qiáng)，且擊穿場(chǎng)強(qiáng)隨著所填充納米MgO質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而提高，納米顆粒的表面處理過(guò)程也能提升相應(yīng)組分的擊穿場(chǎng)強(qiáng)；常溫下的寬頻介電譜實(shí)驗(yàn)顯示，納米填充物的加入能降低相對(duì)介電常數(shù)，其中經(jīng)過(guò)表面處理的納米MgO/PP復(fù)合材料降低幅度更大；介電溫譜圖顯示，在較低溫度(＜60 ℃) 下，PP和納米MgO/PP復(fù)合材料的相對(duì)介電常數(shù)會(huì)隨溫度上升呈而增加，同時(shí)納米MgO/PP相對(duì)介電常數(shù)低于純PP。
    關(guān)鍵詞： 聚丙烯；納米MgO ；絕緣特性；介電常數(shù)；交流擊穿場(chǎng)強(qiáng)；寬頻介電譜；介電溫譜
    中圖分類號(hào)：TM215 ；TM247     文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B     文章編號(hào)：1007-3175(2024)10-0061-06
 
Influence of Nano Concentration and Surface Treatment on
Breakdown and Dielectric Spectroscopy in MgO/PP
 
CAO Wei-kang, XU Xin, ZHENG Yong
（Suzhou Power Supply Company of State Grid Jiangsu Electric Power Co., Ltd, Suzhou 215004, China）
 
    Abstract: In order to study the insulation characteristics of polypropylene (PP), different mass fractions of surface treated and non-surface treated nano-magnesia (MgO) were added to PP to form nano-MgO /PP composites. The microstructure of the composite was observed, and the AC breakdown experiment and dielectric spectrum test were carried out respectively. Transmission electron microscope (TEM) experiments observed that nano-MgO was uniformly dispersed in the PP matrix, while some agglomeration occurred in the particles that were not surface treated. The breakdown experiments showed that within the study range, the addition of nano-MgO enhanced the AC breakdown field strength of the MgO/PP composites, and the breakdown field strength increased with the increase in the mass fraction of nano-MgO filler.Additionally, the surface treatment process of the nanoparticles also improved the breakdown field strength of the corresponding components.The broadband dielectric spectroscopy experiments conducted at room temperature revealed that the incorporation of nano-fillers reduced the relative dielectric constant, with a larger reduction observed in the surface-treated nano-MgO/PP composites. The dielectric temperature spectrum showed that at lower temperatures (<60 °C), the relative dielectric constant of both PP and nano-MgO/PP composites increased with rising temperature, while the relative dielectric constant of nano-MgO/PP was lower than that of pure PP.
    Key words: polypropylene; nano-MgO; insulation characteristic; dielectric constant; AC breakdown field strength; broadband dielectric spectroscopy; dielectric temperature spectrum
 
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