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《哈尔滨理工大学》 2010年
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纳米MgO的合成及MgO/LDPE复合材料的制备与性能研究

徐景文  
【摘要】: 近年,随着超高压直流输电在国内迅猛发展,国内电力系统对超高压直流输电电缆的要求也越来越高。在直流电场作用下,聚乙烯中容易形成空间电荷,空间电荷会使电场分布发生畸变、促使老化,甚至引起绝缘击穿,所以聚乙烯绝缘电力电缆要满足超高压直流输电的要求就必须抑制电场作用下聚乙烯中空间电荷集聚效应。据报道,将少量纳米MgO掺入聚乙烯中能有效降低空间电荷效应,满足超高压直流输电的要求。国内在这方面的研究鲜有报道,基于此本文重点研究了氢氧化镁的合成工艺、氢氧化镁的煅烧工艺;研究了纳米MgO的偶联剂表面处理和MgO/LDPE复合材料的制备工艺,并对复合材料的力学性能和空间电荷分布进行了测试分析。 首先,以硝酸镁为原料、尿素为沉淀剂,采用均匀沉淀法合成了氢氧化镁,确定了合成氢氧化镁的最佳工艺条件。结合XRD和SEM测定纳米MgO的粒径,分析纳米MgO团聚情况,讨论了煅烧工艺、PEG用量对纳米MgO的粒径、团聚状况的影响,确定了氢氧化镁的最佳煅烧工艺及合成氢氧化镁过程中加入分散剂PEG的用量,在最佳煅烧工艺和PEG用量条件下制得了平均粒径为50nm且分散性较好的纳米MgO。 其次,用钛酸酯偶联剂KH-105对纳米MgO进行了表面处理。讨论了偶联剂用量和偶联剂处理条件对纳米MgO活化指数的影响,确定了最佳偶联剂用量、偶联剂处理温度及时间。处理结果表明纳米MgO经KH-105处理后,团聚状况得到很大改善。 最后,分别采用直接法和母料法制备了MgO/LDPE复合材料。通过拉伸试验和PEA法对MgO/LDPE复合材料力学性能、空间电荷分布进行了分析。讨论了纳米MgO添加量对MgO/LDPE复合材料力学性能、空间电荷分布的影响。结果表明:当纳米MgO添加量为1wt%时,MgO/LDPE复合材料的力学性能最好;当纳米MgO添加量为0.5~2wt%时,能有效的降低MgO/LDPE复合材料内空间电荷的集聚,添加量为2wt%时效果最佳。
【学位授予单位】:哈尔滨理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB383.1;TB33

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
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中国重要会议论文全文数据库 前1条
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中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 徐明忠;赵洪;吉超;杨佳明;张文龙;;MgO/LDPE纳米复合材料制备及其空间电荷特性[J];高电压技术;2012年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 黄明喜;基于含镁尾矿制备氧化镁材料及其性能研究[D];南京航空航天大学;2012年
2 杜阳;基于有机硅溶胶制备LDPE/SiO_x纳米复合材料的研究[D];哈尔滨理工大学;2012年
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【二级参考文献】
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10 洪伟良,赵凤起,刘剑洪,田德余,罗仲宽;制备纳米氧化铜粉体的新方法[J];火炸药学报;2000年03期
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1 徐景文;纳米MgO的合成及MgO/LDPE复合材料的制备与性能研究[D];哈尔滨理工大学;2010年
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