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简述硅橡胶绝缘子及氢氧化铝在其中的应用
        硅橡胶是一种特种合成橡胶,不同于大多数橡胶的C-C键主链,硅橡胶的主链是Si-O键结构。硅橡胶结构的特殊性决定了其特殊的化学性质,如耐高温、耐低温、耐高压、抗电弧、电气绝缘性、耐漏电性以及对润滑油等介质表现出的化学惰性。其优异的电气绝缘性、耐漏电等性能,使得硅橡胶非常适合用作电气电工行业中的有机绝缘材料,近年来硅橡胶绝缘子已在电气绝缘系统中得到越来越广泛的应用,如电站绝缘子、开关绝缘子、绝缘子套管等方面。自20世纪80年代以来,有机硅复合绝缘子在高压线路中的需求量逐年增长,在全国电网中得到普遍应用。 硅橡胶绝缘子有其特殊性能:
       1、憎水性
       硅橡胶绝缘子具有良好的憎水性。硅橡胶表面对水具有诱导力和色散力,使得表面的水散落而不滚落。这是因为液体内部的水分子比外部空气对表层水分子的吸引力大得多,使得绝大部分雾珠和水滴都以球状存在,当雾珠和水滴不断增大,将在硅橡胶斜面下滑力作用下滑落,使硅橡胶表现出憎水性。
       2、电性能
        硅橡胶中没有导电结构,并且分子中没有导电离子的存在,所以硅橡胶是良好的绝缘体,体积电阻率很大;其次硅橡胶中加入白炭黑和氢氧化铝,导电性都不大,且由于硅橡胶具有憎水迁移性,颗粒基本都被包裹在分子内部,很难和外界的水接触,无法形成离子;硅橡胶分子中的碳原子数比有机聚合物少,即便燃烧也是生成绝缘的二氧化硅附在表面,所以其电绝缘性和抗电弧性优异,经过这些年的实践发展,硅橡胶已广泛用在高压和超高压电路中。
       3、耐漏电起痕性和抗蚀损性能
        漏电起痕是污秽物产生的电导电流和火花放电引起碳化物的堆积和蔓延造成的。添加适当的氢氧化铝填料,能有效的提高硅橡胶的耐电痕化和抗蚀损性能。氢氧化铝在放电产生的高温下会分解,也会和游离碳反应。氢氧化铝分解生成氧化铝和水蒸气,反应吸收热量为2.09kj/mol,大大降低了材料表面的温度,同时水在高温下形成强烈的水蒸汽气流可以刷掉试样表面沉积的碳粒,减弱电痕的发展;氢氧化铝与游离碳反应,使之转化为挥发性碳(CO或CO2),可减弱电痕的发展。此外氢氧化铝和反应产生的氧化铝导热性能较好,能有效传导放电产生的能量,限制热氧化和热降解的产生,降低硅橡胶的分解和碳粒的形成速度。
         氢氧化铝粒径越小,在材料内部及表面的分布就越均匀,受热分解速度越快,可有效抑制碳化通道的形成,提高耐漏电起痕能力。由于氢氧化铝含有大量羟基,氢氧化铝含量过多,会使硅橡胶表面具有亲水性,一旦表面有水分存在,就会形成水膜,导致闪络,氢氧化铝过多也会影响硅橡胶内小分子的迁移性。
        在硅橡胶配方中,氢氧化铝对于制品的力学性能、电性能、憎水性、阻燃性均有较大的影响。多年的研究表明,加入氢氧化铝填料,可提高硅橡胶的耐漏电起痕、耐电蚀损、耐电弧、防闪络等性能。
        通过改变氢氧化铝粒径及添加量研究了氢氧化铝对硅橡胶绝缘子物理机械性能及电性能性能的影响。当氢氧化铝用量较高(≥90份)时,氢氧化铝粒径约细,对硫化硅橡胶物理机械性能影响越小,增加氢氧化铝用量对硫化硅橡胶物理机械性能产生不利影响。硫化硅橡胶的电性能随着氢氧化铝用量的增加而提高,二段硫化能使其绝缘电阻率和电压击穿强度得到显著改善并区域稳定。氢氧化铝可以有效提高硅橡胶的耐漏电起痕和抗电蚀损性能;当硅橡胶用作电气绝缘材料时,必须填充适量的氢氧化铝以满足电力设备对绝缘材料的使用要求。
        硅橡胶绝缘子目前在世界范围内已经得到大规模的的应用,国内外大多数复合绝缘子生产厂家采用填充有大量氢氧化铝的甲基乙烯基硅橡胶作为户外绝缘子,这就为我司的超细氢氧化铝提供了市场与机遇。
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添加时间:2015-11-11 16:47:59          浏览次数:0
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