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臭氧浓度对卡扣式硅胶管的老化作用

文章出处:沃尔兴 责任编辑:peter 作者:网络运营 人气: 发表时间:2015-07-21 16:43
    近年来,卡扣式硅胶管以其重量轻、机械强度高、表面憎水性强、耐污闪性能好等优点,在电力系统中得到了广泛的应用。然而,老化是聚合物电介质材料使用中无法避免的问题。研究表明,电晕放电时能够产生臭氧及氮氧化物,而臭氧作为强氧化剂,可以与卡扣式硅胶管硅橡胶材料发生反应,破坏硅橡胶内部的长键和交链,引起老化。通过测量电晕放电过程中的臭氧浓度及硅橡胶表面的pH值,并结合傅里叶红外光谱(FTIR)分析结果,认为电晕放电时硅橡胶表面褪色(变白)及白色粉末沉淀主要是由化学反应引起的。通过测量硅橡胶在电晕老化不同时间后的FTIR谱图,认为化学腐蚀(硝酸和臭氧)会造成硅橡胶材料的老化。     卡扣式硅胶管在臭氧老化后,扯断强度、扯断伸长率和撕裂强度均呈现下降的趋势,其弹性体性能部分丧失,永久变形率呈现逐渐增大的趋势,表明硅橡胶在臭氧老化过程中,随着分子键的断裂,结构发生变化,是导致以上性能也发生相应变化的原因。
    目前在臭氧对硅橡胶材料的老化作用方面的研究还仅限于从表面状态观察其老化现象。热刺激电流(TSC)技术主要用于测量固体电介质的微观参数(如活化能、弛豫时间等)。在聚合物老化过程中,材料可能会发生许多结构的变化,引入更多的陷阱,陷阱密度和能级的增加,可以作为判定聚合物电晕老化程度的一个有效参数。试验结果表明,卡扣式硅胶管经过较长时间的电晕作用后,其表面憎水性变化十分明显,初步的TSC试验结果也表明,电晕作用时问越长,电流峰的峰值将逐渐增加且向较高温区移动。同时发现,臭氧在硅橡胶老化过程中的影响作用很大。