本發(fā)明涉及絕緣材料應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片制備方法及薄片應(yīng)用。

背景技術(shù)：

gis在當(dāng)今電力系統(tǒng)中發(fā)揮著不可替代的作用，由環(huán)氧樹脂澆筑而成的盆式絕緣子是gis的主要絕緣部件。每年由于盆式絕緣子故障造成的gis事故不在少數(shù)，因此設(shè)法減少盆式絕緣子故障具有重要意義。運行時，盆式絕緣子表面有電荷聚集，會造成電場畸變，從而使局部電場強度大大增強，極易發(fā)生沿面閃絡(luò)故障。

在近幾十年的研究中，一些學(xué)者發(fā)現(xiàn)某些具有非線性填料(例如碳化硅和氧化鋅)的復(fù)合物其電導(dǎo)率可以隨著外加電場的變化而改變。大量研究證實，非線性電導(dǎo)率復(fù)合絕緣材料可以起到均勻直流電場的作用，然而目前對于非線性電導(dǎo)復(fù)合絕緣材料表面電荷特性的研究卻很少。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片制備方法及其應(yīng)用,制得不同sic添加量的環(huán)氧樹脂復(fù)合絕緣材料試樣，進行表面電荷測量實驗,證明該非線性電導(dǎo)環(huán)氧樹脂復(fù)合絕緣材料具有抑制表面電荷積聚和加速表面電荷消散的作用。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片制備方法，包括如下步驟：

(1)、取經(jīng)過燒結(jié)的sic顆粒，充分研磨成sic粉末后在100±10℃的烘箱中烘干，去除sic粉末中殘留水分；

(2)、將上述步驟(1)干燥處理后的sic粉末，加至純凈的環(huán)氧樹脂基體，在-0.1mpa壓力下攪拌和超聲處理，均勻混合得到混合液a；

(3)、將固化劑加至混合液a，在-0.1mpa壓力下攪拌，均勻混合得到混合液b；(4)、在-0.1mpa壓力下加熱上述步驟(3)得到的混合液b至60-70℃，倒入潔凈聚丙烯薄膜中心；

(5)、冷卻上述步驟(4)潔凈聚丙烯薄膜中心內(nèi)的混合液b至流動性消失，覆蓋上另一片同等大小的聚丙烯薄膜；

(6)、將聚丙烯薄膜連同其包覆內(nèi)容物，平整放置于已提前預(yù)熱至90-110℃的壓片機模具內(nèi)，合上模具，緩慢加壓至0.3mpa，10min；

(7)、關(guān)閉模具的加熱電源，自然冷卻，拆開模具，撕下聚丙烯薄膜，獲得環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片。

所述步驟(1)中sic顆粒尺寸為20±1μm。

所述步驟(2)中環(huán)氧樹脂基體與所述步驟(1)中sic粉末的質(zhì)量比為10:0-7。

所述步驟(3)中固化劑為聚酰胺樹脂，所述步驟(3)中固化劑與所述步驟(2)中環(huán)氧樹脂基體的質(zhì)量比為1:3。

所述步驟(4)中聚丙烯薄膜厚度為0.05mm。

所述步驟(6)中壓片機模具厚度為0.6mm。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案是：采用上述制備方法制備的環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片的應(yīng)用，用于加速表面電荷消散。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)有以下有益效果：

1.與傳統(tǒng)的模具澆筑法相比,本發(fā)明采用熱壓法制備，制得的環(huán)氧樹脂薄片試樣表面光潔,平整度好，而且厚度在很大范圍內(nèi)(0.1mm-2mm)均勻可控。

2.本發(fā)明制備出環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣與傳統(tǒng)的環(huán)氧樹脂絕緣相比，具有抑制表面電荷積聚和加速表面電荷消散的作用。

附圖說明

圖1為不同環(huán)氧樹脂復(fù)合絕緣試樣表面電位消散率隨著電暈電壓的變化曲線。

圖2為不同環(huán)氧樹脂復(fù)合絕緣試樣起始表面電位隨著電暈電壓的變化曲線。

圖3為制得的環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片試樣表面圖片：

(a)、環(huán)氧樹脂基體與sic粉末的質(zhì)量比為10:7；

(b)、環(huán)氧樹脂基體與sic粉末的質(zhì)量比為10:5；

(c)、環(huán)氧樹脂基體與sic粉末的質(zhì)量比為10:1；

(d)、環(huán)氧樹脂基體與sic粉末的質(zhì)量比為10:0；

(e)、傳統(tǒng)模具澆筑法獲得的產(chǎn)品圖片。

具體實施方式

下面通過具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。本發(fā)明的實施例是為了更好地使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，并不對本發(fā)明作任何的限制。

實施例1：本發(fā)明一種環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片制備方法，包括如下步驟：首先，取經(jīng)過燒結(jié)的sic顆粒，尺寸為21μm，充分研磨后在100℃的烘箱中烘干12小時，去除sic粉末中的殘留水分；然后，將上述干燥處理后的sic粉末，加至純凈的環(huán)氧樹脂基體，環(huán)氧樹脂基體與sic粉末的質(zhì)量比為10:7，-0.1mpa壓力下攪拌和超聲處理1小時，使其均勻混合得到混合液a；再將固化劑聚酰胺樹脂加至混合液a，所述聚酰胺樹脂與所述環(huán)氧樹脂基體的質(zhì)量比為1:3，-0.1mpa壓力下攪拌10分鐘，使其均勻混合得到混合液b；-0.1mpa壓力下加熱混合液b至60-70℃，使其流動性達到最強，倒入潔凈聚丙烯薄膜中心，該聚丙烯薄膜厚度為0.05mm；冷卻10分鐘后，待混合液b流動性消失，覆蓋上另一片同等大小的聚丙烯薄膜；最后，將聚丙烯薄膜連同其包覆內(nèi)容物，平整放置于已提前預(yù)熱至100℃的壓片機模具內(nèi)，壓片機模具厚度為0.6mm，合上模具，緩慢加壓至0.3mpa，10min，關(guān)閉模具加熱電源，自然冷卻，1小時后拆開模具，撕下聚丙烯薄膜，得到環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片試樣，檢測其厚度為2mm，如圖3(a)所示，表面光潔。

實施例2：本發(fā)明一種環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片制備方法，包括如下步驟：首先，取經(jīng)過燒結(jié)的sic顆粒，尺寸為20μm，充分研磨后在110℃的烘箱中烘干12小時，以去除sic粉末中殘留水分；然后，將上述干燥處理后的sic粉末，加至純凈的環(huán)氧樹脂基體，環(huán)氧樹脂基體與sic粉末的質(zhì)量比為10:5，-0.1mpa壓力下攪拌和超聲處理1小時，使其均勻混合得到混合液a；再將固化劑聚酰胺樹脂加至混合液a，所述聚酰胺樹脂與所述環(huán)氧樹脂基體的質(zhì)量比為1:3，-0.1mpa壓力下攪拌10分鐘，使其均勻混合得到混合液b；-0.1mpa壓力下加熱混合液b至60-70℃，使其流動性達到最強，倒入潔凈聚丙烯薄膜中心，該聚丙烯薄膜厚度為0.05mm；冷卻10分鐘后，待混合液b流動性消失，覆蓋上另一片同等大小的聚丙烯薄膜；最后，將聚丙烯薄膜連同其包覆內(nèi)容物，平整放置于已提前預(yù)熱至110℃的壓片機模具內(nèi)，壓片機模具厚度為0.6mm，合上模具，緩慢加壓至0.3mpa，10min，關(guān)閉模具加熱電源，自然冷卻，1小時后拆開模具，撕下聚丙烯薄膜，得到環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片試樣，檢測其厚度為1mm，如圖3(b)所示，表面光潔。

實施例3：本發(fā)明一種環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片制備方法，包括如下步驟：首先，取經(jīng)過燒結(jié)的sic顆粒，尺寸為19μm，充分研磨后在100℃的烘箱中烘干12小時，以去除sic粉末中殘留水分；然后，將上述干燥處理后的sic粉末，加至純凈的環(huán)氧樹脂基體，環(huán)氧樹脂基體與sic粉末的質(zhì)量比為10:1，-0.1mpa壓力下攪拌和超聲處理1小時，使其均勻混合得到混合液a；再將固化劑聚酰胺樹脂加至混合液a，所述聚酰胺樹脂與所述環(huán)氧樹脂基體的質(zhì)量比為1:3，-0.1mpa壓力下攪拌10分鐘，使其均勻混合得到混合液b；-0.1mpa壓力下加熱混合液b至60-70℃，使其流動性達到最強，倒入潔凈聚丙烯薄膜中心，該聚丙烯薄膜厚度為0.05mm；冷卻10分鐘后，待混合液b流動性消失，覆蓋上另一片同等大小的聚丙烯薄膜；最后，將聚丙烯薄膜連同其包覆內(nèi)容物，平整放置于已提前預(yù)熱至100℃的壓片機模具內(nèi)，壓片機模具厚度為0.6mm，合上模具，緩慢加壓至0.3mpa，10min，關(guān)閉模具加熱電源，自然冷卻，1小時后拆開模具，撕下聚丙烯薄膜，得到環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片試樣，檢測其試樣厚度為0.1mm，如圖3(c)所示，表面光潔。

實施例4：本發(fā)明一種環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片制備方法，包括如下步驟：首先，取經(jīng)過燒結(jié)的sic顆粒，尺寸為20μm，充分研磨后在90℃的烘箱中烘干12小時，以去除sic粉末中殘留水分；然后，將上述干燥處理后的sic粉末，加至純凈的環(huán)氧樹脂基體，環(huán)氧樹脂基體與sic粉末的質(zhì)量比為10:0，-0.1mpa壓力下攪拌和超聲處理1小時，使其均勻混合得到混合液a；再將固化劑聚酰胺樹脂加至混合液a，所述聚酰胺樹脂與所述環(huán)氧樹脂基體的質(zhì)量比為1:3，-0.1mpa壓力下攪拌10分鐘，使其均勻混合得到混合液b；-0.1mpa壓力下加熱混合液b至60-70℃，使其流動性達到最強，倒入潔凈聚丙烯薄膜中心，該聚丙烯薄膜厚度為0.05mm；冷卻10分鐘后，待混合液b流動性消失，覆蓋上另一片同等大小的聚丙烯薄膜；最后，將聚丙烯薄膜連同其包覆內(nèi)容物，平整放置于已提前預(yù)熱至90℃的壓片機模具內(nèi)，壓片機模具厚度為0.6mm，合上模具，緩慢加壓至0.3mpa，10min，關(guān)閉模具加熱電源，自然冷卻，1小時后拆開模具，撕下聚丙烯薄膜，得到環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片試樣，如圖3(d)所示，檢測試樣表面光潔。

圖3(e)為傳統(tǒng)模具澆筑法獲得的產(chǎn)品圖片，表面光潔度和平整度較差。

采用上述制備方法制備環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣薄片的應(yīng)用，用于加速表面電荷消散。圖1所示為將上述實施例1-4中不同比例的試樣表面電位消散率隨著電暈電壓的變化曲線，表面電位消散速率的定義如公式1所示：

其中d是消散率，v0是起始表面電位，v10min是10分鐘后的表面電位。

可以得出：環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣材料能有效提高表面電位的消散速率，且這種效果隨著sic添加量的增加而顯著。

圖2表明：表明環(huán)氧樹脂/sic復(fù)合絕緣材料在電暈電壓較高時能有效抑制表面電位的增加，且這種效果隨著sic添加量的增加而顯著。

應(yīng)當(dāng)理解的是，這里所討論的實施方案及實例只是為了說明，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，可以加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護范圍。