基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法、系统及介质与流程

本发明属于橡胶材料与浸渍剂相容性评估的，具体涉及一种基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法、系统及介质。

背景技术：

1、氟橡胶是是指主链或侧链的碳原子上含有氟原子的合成高分子弹性体。氟原子的引入，赋予橡胶优异的耐热性、抗氧化性、耐油性、耐腐蚀性和耐大气老化性，在航天、航空、汽车、石油和家用电器等领域得到了广泛应用，是国防尖端工业中无法替代的关键材料。最早的氟橡胶为1948年美国dupont公司试制出的聚-2-氟代-1.3-丁二烯及其与苯乙烯、丙烯等的共聚体，我国随后开发出的聚烯烃类氟橡胶、亚硝基类氟橡胶、四丙氟橡胶、全氟醚橡胶、氟化磷橡胶，在各工业部门应用广泛。氟橡胶也被广泛地应用于电子元件、电气设备封装或灌封以及制造高压电力电气产品等。

2、电力电容器的液体介质成为浸渍剂或绝缘油，早期使用的是矿物油和蓖麻油。在上世纪60年代，具备耐高温、高燃点的氯化联苯(pcb)被广泛用作浸渍剂。但是pcb具备较强毒性，被随后研发的二芳基乙烷(pxe)替代。当前电力电容器浸渍剂广泛使用的是苄基甲苯类绝缘油，其性能优良，在高温、高压和低温等条件下，表现出很好的耐用性，例如法国包特莱克公司的jarylecc101浸渍剂。但此种浸渍剂可使橡胶绝缘材料溶胀或软化，同时，来自橡胶中的无机添加剂溶解在浸渍剂中能显著使得浸渍剂介损升高，进而导致橡胶密封垫圈溶胀和软化，引起密封圈密封失效，造成渍剂泄露问题。现在鲜有电容器硅橡胶与浸渍剂的相容性评估方法，对于已有的阿累尼乌斯(arrhenius)方程理论和dakin寿命方程等均是针对橡胶的剩余寿命预测方法，往往需要配合长时间的老化试验或者根据经验公式外推出寿命预测模型。因此，能够准确评估电容器用密封氟橡胶和浸渍剂相容性具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法、系统及介质，通过分析电容器jarylec c101浸渍剂处理过后的氟橡胶材料的高场强介电谱特性，能够较为准确的评估电容器用氟橡胶和浸渍剂jarylec c101相容性。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、本发明的一个方面，提供了一种基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法，包括下述步骤：

4、将电容器用不同氟橡胶材料浸渍在浸渍剂中进行相容性实验；

5、对不同氟橡胶材料的每个实验时间的样本进行高场强介电谱实验；

6、对不同氟橡胶材料的高场强介电谱实验结果进行图谱分析；对待测氟橡胶材料和浸渍剂的相容性进行评估。

7、作为优选的技术方案，所述将电容器用不同氟橡胶材料浸渍在浸渍剂中进行相容性实验，具体为：

8、在设定的温度条件下将电容器用不同氟橡胶材料与浸渍剂按照一定比例进行浸渍，并设定数个实验时间，获得不同实验时间下的不同氟橡胶材料的评估样本；

9、所述比例根据实际电容器结构中的橡胶表面积于浸渍剂接触的情况而确定。

10、作为优选的技术方案，所述高场强介电谱实验，其实验温度设置为室温，实验频率设置为0.01～1hz；电压选取为交流偏压100v、直流偏压依次为50v、250v、500v；样本大小设置为：厚度为1mm、直径为30mm的圆形切片，其上下底面不喷金处理，并粘贴铜质导电胶带。

11、测试的温度设置为室温，，电压选取为交流偏压100v、直流偏压依次为50v、250v、500v，其组合依次命名为u1、u2、u3。样品大小为厚度为1mm厚、直径30mm的圆形切片，上下底面不喷金处理，粘贴铜质导电胶带。

12、作为优选的技术方案，所述高场强介电谱实验采用型号为concept 80宽带介电谱测试系统配备alpha+high volt.amp.±2000vp高压模块的高场介电谱实验测试仪器进行实验。

13、作为优选的技术方案，所述对不同氟橡胶材料的高场强介电谱实验结果进行图谱分析，具体为：

14、通过图像分析电容器用不同氟橡胶材料在浸渍剂浸渍后的不同电场下的介电频谱，计算电容器用不同氟橡胶材料在不同相容性实验时间下介电常数和介质损耗角正切值。

15、作为优选的技术方案，所述对待测氟橡胶材料和浸渍剂的相容性进行评估，具体为：

16、将电容器用待测氟橡胶材料浸渍在浸渍剂中进行相容性实验；

17、对待测氟橡胶材料每个实验时间的样本进行高场强介电谱实验；

18、对待测氟橡胶材料的高场强介电谱实验结果进行图谱分析；

19、通过对比待测橡胶材料与不同氟橡胶材料在相容性试验后的介电常数变化和介质损耗角正切的变化，判断出待测氟橡胶材料与此种浸渍剂的相容性好坏，即介电常数变化率和损耗增加量越大，其相容性越差。

20、本发明的另一个方面，还提供了一种基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估系统，应用于上述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法，包括相容性实验模块、高场强介电谱实验模块、图谱分析模块以及相容性评估模块；

21、所述相容性实验模块用于将电容器用不同氟橡胶材料浸渍在浸渍剂中进行相容性实验；

22、所述高场强介电谱实验模块用于对不同氟橡胶材料的每个实验时间的样本进行高场强介电谱实验；

23、所述图谱分析模块用于对不同氟橡胶材料的高场强介电谱实验结果进行图谱分析；

24、所述相容性评估模块用于对待测氟橡胶材料和浸渍剂的相容性进行评估。

25、本发明的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法。

26、本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

27、(1)本发明通过分析c101浸渍剂处理过后的氟橡胶材料的高场强介电谱特性，是一种无损检测方式，对试样不会造成影响；

28、(2)本发明通过对试样的高场强介电谱特性进行检测，检测周期短，效率高；

29、(3)本发明可以准确的评估氟橡胶密封圈与电容器浸渍剂的相容性。

技术特征：

1.基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法，其特征在于，包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法，其特征在于，所述将电容器用不同氟橡胶材料浸渍在浸渍剂中进行相容性实验，具体为：

3.根据权利要求1所述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估，其特征在于，所述高场强介电谱实验，其实验温度设置为室温，实验频率设置为0.01～1hz；电压选取为交流偏压100v、直流偏压依次为50v、250v、500v；样本大小设置为：厚度为1mm、直径为30mm的圆形切片，其上下底面不喷金处理，并粘贴铜质导电胶带。

4.根据权利要求1所述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估，其特征在于，所述高场强介电谱实验采用型号为concept 80宽带介电谱测试系统配备alpha+highvolt.amp.±2000vp高压模块的高场介电谱实验测试仪器进行实验。

5.根据权利要求1所述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估，其特征在于，所述对不同氟橡胶材料的高场强介电谱实验结果进行图谱分析，具体为：

6.根据权利要求1所述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估，其特征在于，所述对待测氟橡胶材料和浸渍剂的相容性进行评估，具体为：

7.基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估系统，其特征在于，应用于权利要求1-6中任一项所述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法，包括相容性实验模块、高场强介电谱实验模块、图谱分析模块以及相容性评估模块；

8.一种存储介质，存储有程序，其特征在于：所述程序被处理器执行时，实现权利要求1-6任一项所述的基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法。

技术总结
本发明公开了一种基于高场介电谱的氟橡胶与浸渍剂相容性评估方法、系统及介质。该方法包括：将电容器用不同氟橡胶材料浸渍在浸渍剂中进行相容性实验；对不同氟橡胶材料的每个实验时间的样本进行高场强介电谱实验；对不同氟橡胶材料的高场强介电谱实验结果进行图谱分析；对待测氟橡胶材料和浸渍剂的相容性进行评估。本发明通过分析C101浸渍剂处理过后的氟橡胶材料的高场强介电谱特性，检测周期短，效率高，且为无损检测方式，对试样不会造成影响，可以准确的评估氟橡胶密封圈与电容器浸渍剂的相容性。

技术研发人员：李紫勇,黄青丹,王红斌,黄慧红,宋浩永,王婷延,赵崇智,刘静,李东宇,魏晓东,吴培伟,韦凯晴,李助亚
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司广州供电局
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13