矽橡膠分層老化模型及微觀結構演化表征技術研究

《矽橡膠分層老化模型及微觀結構演化表征技術研究》是依託武漢大學，由王建國擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：矽橡膠分層老化模型及微觀結構演化表征技術研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王建國
• 依託單位：武漢大學

項目摘要

複合絕緣子矽橡膠老化是電氣外絕緣防污閃領域的重要關鍵技術問題，目前巨觀電氣力學性能測試不能準確反映矽橡膠老化現象及進程。本項目擬從矽橡膠老化化學結構表征技術、微觀聚集形態表征技術、老化進程中微觀結構演變特徵、矽橡膠分層老化模型等方面開展深入研究，基於表面紅外、顯微紅外、顯微拉曼、元素及成份分析技術定量研究矽橡膠老化後特徵化學基團和化學鍵斷裂所涉及分層分區域化學結構變化，基於正電子壽命譜以及慢正電子、電化學分析、動態力學分析等手段定量研究矽橡膠老化後微觀結構聚集形態，發展輝光電漿、重鹽霧、電暈、重鹽霧、強紫外及濕熱等典型環境定量加速老化試驗方法，並與自然老化矽橡膠微觀結構對比，研究複合絕緣子矽橡膠老化微觀結構動態演變過程及失效機理，提出矽橡膠老化分層結構模型，提出基於微觀結構標尺的矽橡膠老化診斷表征方法，研究結果對於揭示矽橡膠老化機制並套用於複合絕緣子壽命評價、性能改進等意義重大。

結題摘要

複合絕緣子矽橡膠老化是電氣外絕緣防污閃領域的重要關鍵技術問題，目前巨觀電氣力學性能測試不能準確反映矽橡膠老化現象及進程。本項目從矽橡膠老化化學結構表征技術、微觀聚集形態表征技術、老化進程中微觀結構演變特徵、矽橡膠分層老化模型等方面開展深入研究，建立了針對矽橡膠化學結構表征的表面傅立葉紅外和顯微紅外、顯微拉曼光譜、X射線能量色散譜、XPS表面元素含量、XPS表面元素化學態、SEM微觀形貌表征對應的的檢測流程和方法，以及針對矽橡膠微觀聚集形態表征的正電子壽命譜及自由體積、慢正電子束結構、矽橡膠硫化曲線、動態力學性能表征對應的檢測流程和方法，發展了輝光電漿、重鹽霧、電暈、重鹽霧、強紫外及濕熱等典型環境定量加速老化試驗裝置和方法，並與自然老化矽橡膠微觀結構對比，揭示了複合絕緣子矽橡膠加速老化過程中微觀結構動態演變過程和化學反應機理，提出了矽橡膠老化分層結構模型及矽橡膠老化憎水恢復模型，建立了接觸角餘弦值與恢復時間、無機層厚度及小分子擴散速率的關係式，揭示了矽橡膠老化後憎水恢 復的機理，研究結果對於揭示矽橡膠老化機制並套用於複合絕緣子壽命評價、性能改進等意義重大。