基于苯偶姻提高电容器介质薄膜的直流击穿场强方法与流程

本发明涉及一种提升电容器介质薄膜击穿场强的方法，更具体的说，是涉及一种基于苯偶姻提高电容器介质薄膜的直流击穿场强方法。

背景技术：

直流电容器在当今电力系统中发挥着不可替代的作用，正在朝着轻型化、小型化方向发展，介质材料的进步是其发展的关键。电力电容器的固体介质材料大多为聚丙烯薄膜，由于聚丙烯薄膜在生产过程中引入的杂质等“电弱点”的存在，导致聚丙烯薄膜的击穿场强下降。直流电压下介质击穿是引起直流电容器失效的重要因素。因此，研究减少“电弱点”对聚丙烯薄膜击穿场强影响的方法对于电力电容器的使用寿命以及电力系统的安全运行有重要意义。

在近几十年的研究中，一些学者利用纳米聚合物来提高聚合物的击穿场强展开研究。然而，如何确保纳米颗粒在材料中的均匀分散始终是一个无法有效解决的难题。纳米颗粒在材料中的团聚，会严重破坏聚丙烯的绝缘特性。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，基于苯偶姻与聚丙烯材料的良好的相容性，提供一种基于苯偶姻提高电容器介质薄膜的直流击穿场强方法，实验证明，该方法能有效提高聚丙烯薄膜的击穿场强。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

基于苯偶姻提高电容器介质薄膜的直流击穿场强方法，包括以下步骤：

1.将干燥的聚丙烯颗粒与苯偶姻按照99.5：0.5的质量比在密炼机中充分混合，得到聚丙烯复合材料。同时，设置对照组，即不添加苯偶姻的聚丙烯材料。

2.用平板硫化机将聚丙烯复合材料压制成边长90×90mm，厚度为80μm的试样。

3.将试样真空干燥24小时，使试样中杂质充分排除。

4.使用球板电极对试样进行直流击穿试验。

5.使对照组的聚丙烯材料试样重复步骤2-4。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：

本发明方法可以显著提高聚丙烯薄膜的击穿场强，这对提高电容器运行电压以及电容器的安全稳定运行具有重要意义。

附图说明

图1所示为苯偶姻的化学式。

图2所示为聚丙烯复合试样直流击穿场强威布尔分布图。

图3所示为聚丙烯试样直流击穿场强威布尔分布图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

基于苯偶姻提高电容器介质薄膜的直流击穿场强方法，包括以下步骤：

1.将干燥的聚丙烯颗粒与苯偶姻(化学式见图1)按照99.5：0.5的质量比在密炼机中充分混合10分钟，温度180℃，密炼机转速30r/min，获得聚丙烯复合材料。

2.设置对照组，将干燥的聚丙烯颗粒在密炼机中融化混合10分钟，温度180℃，密炼机转速30r/min，获得聚丙烯材料。

3.称取5克聚丙烯复合材料放置在平板硫化机中，180℃预热10分钟，使聚丙烯复合材料充分融化；平板硫化机加压至30mpa，同时温度升高到190℃，压制10分钟；关闭平板硫化机电源，维持压力不变使试样自然冷却至室温后取出试样。试样边长90×90mm，厚度80μm。

4.将试样放置在温度设定为80℃的真空箱中，真空干燥24小时，充分排除杂质。

5.用球板电极测量试样的直流击穿电压，根据击穿电压与试样厚度计算击穿场强。

6.使将对照组聚丙烯试样重复步骤3-5。聚丙烯复合试样、对照组聚丙烯试样的直流击穿场强威布尔分布图见附图2和图3。

本发明并不限于上文描述的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在描述和说明本发明的技术方案，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的。在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，本领域的普通技术人员在本发明的启示下还可做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了基于苯偶姻提高电容器介质薄膜的直流击穿场强方法，包括以下步骤：1.将干燥的聚丙烯颗粒与苯偶姻按照99.5：0.5的质量比在密炼机中充分混合，得到聚丙烯复合材料。同时，设置对照组，即不添加苯偶姻的聚丙烯材料。2.用平板硫化机将聚丙烯复合材料压制成边长90×90mm，厚度为80μm的试样。3.将试样真空干燥24小时，使试样中杂质充分排除。4.使用球板电极对试样进行直流击穿试验。5.使对照组的聚丙烯材料试样重复步骤2‑4。实验证明，该方法能有效提高聚丙烯薄膜的击穿场强。

技术研发人员：杜伯学;许然然;李进;侯兆豪;韩晨磊;王明洋
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2018.11.29
技术公布日：2019.04.19