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老旧XLPE电缆绝缘状态评估方法及其应用
1
作者 蒋浩月 常凯颖 +3 位作者 伊德伦 隋浩然 武康宁 李建英 《电力工程技术》 北大核心 2026年第3期20-27,共8页
主绝缘交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)材料的老化程度对电力电缆系统的稳定运行影响显著。文中首先对未投运电缆的XLPE绝缘进行加速老化实验,结合其宏观性能及微观结构的变化特性,提出抗氧剂指数可作为老旧XLPE电缆绝缘状... 主绝缘交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)材料的老化程度对电力电缆系统的稳定运行影响显著。文中首先对未投运电缆的XLPE绝缘进行加速老化实验,结合其宏观性能及微观结构的变化特性,提出抗氧剂指数可作为老旧XLPE电缆绝缘状态的评估参数,然后将该方法应用于已投运25、30 a的XLPE电缆绝缘老化评估。结果表明:老化过程中,XLPE的力学、热学、电学性能及其分子与晶体结构的劣化呈现先慢后快的规律,并存在变化拐点;而XLPE的抗氧剂指数随老化时间单调下降,无拐点,因此可作为评估老旧电缆老化程度的有效参数。尽管已投运25、30 a的XLPE电缆的宏观性能及微观结构参数分别处于未投运XLPE电缆绝缘加速老化曲线的拐点前后,但较未投运XLPE电缆绝缘的测试结果均变化不大。然而,这两类电缆的抗氧剂指数存在显著差异。已投运25 a的XLPE电缆绝缘内部抗氧剂指数距拐点较远,电缆尚未进入性能快速劣化阶段;而已投运30 a的XLPE电缆绝缘内部的抗氧剂已耗尽,老化状态已处于性能快速劣化阶段,其运行状态须引起高度关注。文中研究结果可为制定实际运行电缆老化程度的标准化评估方法提供参考。 展开更多
关键词 交联聚乙烯(XLPE) 老旧电缆 加速老化 抗氧剂 临界时间 状态评估
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XL-ETFE柔性电缆绝缘热机械疲劳性能的研究
2
作者 霍亮 付磊 +3 位作者 李晓坤 王玉龙 张晨先 李丽丽 《电线电缆》 2026年第3期15-23,共9页
为深入探究循环载荷与温度对交联乙烯-四氟乙烯(cross-linked ethylene-tetrafluoroethylene,XLETFE)柔性电缆绝缘层疲劳寿命的影响机制,基于COMSOL有限元分析平台,耦合固体力学、固体传热和疲劳寿命模块开展仿真研究,构建航空航天用XL-... 为深入探究循环载荷与温度对交联乙烯-四氟乙烯(cross-linked ethylene-tetrafluoroethylene,XLETFE)柔性电缆绝缘层疲劳寿命的影响机制,基于COMSOL有限元分析平台,耦合固体力学、固体传热和疲劳寿命模块开展仿真研究,构建航空航天用XL-ETFE绝缘柔性电缆多物理场仿真模型。结果表明:当温度从298 K升至423 K的过程中,XL-ETFE绝缘的热应力峰值由781 MPa增至990 MPa,提高了26.76%;与此同时,最大热形变也由1060μm增至1080μm,增大了1.89%,表明温度对绝缘层力学性能具有显著影响。此外,XL-ETFE绝缘的疲劳寿命随其与机械约束距离的减小而逐渐减小,失效循环次数低至1650次;当温度升高至423 K时,失效循环次数进一步下降至1200次,降幅达27.27%,表明热应力累积与机械约束是疲劳失效的主控因素,为航空航天领域XL-ETFE绝缘柔性电缆的设计优化提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 航空航天用柔性电缆 XL-ETFE绝缘 循环载荷 热机械性能 疲劳寿命
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新型无副产物聚乙烯基电缆绝缘材料结构与性能
3
作者 余欣 吴一帆 +4 位作者 于是乎 杨心如 彭向阳 王诗航 李盛涛 《广东电力》 北大核心 2026年第1期88-95,共8页
现有电力电缆绝缘材料主要为过氧化物交联聚乙烯,其交联过程会产生交联副产物,对绝缘材料的介电性能产生不利影响。新型无副产物聚乙烯基电缆绝缘材料,通过点击化学反应实现交联,有望成为未来电缆绝缘的替代材料,但其绝缘配方对样品结... 现有电力电缆绝缘材料主要为过氧化物交联聚乙烯,其交联过程会产生交联副产物,对绝缘材料的介电性能产生不利影响。新型无副产物聚乙烯基电缆绝缘材料,通过点击化学反应实现交联,有望成为未来电缆绝缘的替代材料,但其绝缘配方对样品结构和性能的影响还有待进一步研究。基于聚乙烯-甲基丙烯酸缩水甘油酯(ethylene-glycidyl methacrylate copolymer,PE-GMA)和聚乙烯-丙烯酸(ethylene-acrylic acid copolymer,PE-AA)的混合物,制备了无副产物聚乙烯基电缆绝缘材料。通过调整PE-AA中丙烯酸(acrylic acid,AA)单体的含量,建立了3种绝缘共混体系;采用红外光谱、差式扫描量热、宽带介电谱和直流击穿测试对3种样品的结构和介电性能进行表征分析。测试结果表明,随着PE-AA中AA含量增加,共混体系中PE-AA的质量比降低,样品中羧羰基的含量降低,结晶度和熔融温度升高;不同配方样品介电响应的差异较小;对于PE-AA含量较高的绝缘料,其室温下的直流击穿强度较高,90℃下的直流击穿强度较低,其直流击穿场强对温度的敏感性较高。研究结果可为新型电缆绝缘材料配方优化提供理论指导。 展开更多
关键词 高压电缆 无副产物 乙烯基共聚物 结晶结构 介电性能
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输变电设备内环氧树脂异质界面的损伤机理与抑制策略研究进展
4
作者 刘育豪 林智凡 +2 位作者 罗俊豪 郑宇凡 林荧 《电气应用》 2026年第1期156-164,共9页
环氧树脂复合绝缘材料凭借其优异的电绝缘性、机械稳定性以及工艺适应性,在高压输变电设备、功率模块封装等领域被广泛应用。然而,复合材料内部金属嵌件与纤维增强相的引入不可避免地与环氧树脂形成异质界面结构,在电-热-力-环境多场耦... 环氧树脂复合绝缘材料凭借其优异的电绝缘性、机械稳定性以及工艺适应性,在高压输变电设备、功率模块封装等领域被广泛应用。然而,复合材料内部金属嵌件与纤维增强相的引入不可避免地与环氧树脂形成异质界面结构,在电-热-力-环境多场耦合作用下成为制约装备长期服役可靠性的薄弱环节。系统梳理了输变电设备内部典型的环氧树脂-金属及环氧树脂-纤维异质界面性能失效机理,重点分析了机电特性失配、湿热环境作用、空间电荷积聚等因素对界面损伤演化的影响,揭示了异质界面缺陷由萌生、扩展直至诱发整体绝缘失效的发展规律。在此基础上,总结了近年来环氧树脂复合材料界面失效抑制策略,从界面特性调控、基体设计以及工艺参数优化角度阐述提升界面可靠性的研究进展,并展望了界面性能调控的未来研究方向。 展开更多
关键词 输变电装备 环氧树脂 异质界面 损伤
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基于双组份微胶囊自修复的环氧树脂自愈与闪络特性
5
作者 王健 陈科达 +2 位作者 侯程志 晁文豪 李庆民 《高电压技术》 北大核心 2025年第2期915-924,共10页
材料质量、加工工艺和外力作用等原因会使环氧树脂形成微裂纹,降低其绝缘性能。针对单组分微胶囊的误修复问题,设计了一种基于双组分微胶囊自修复的环氧树脂复合介质。实验结果表明,复合介质的愈合率随着微胶囊含量的增加而增加,当微胶... 材料质量、加工工艺和外力作用等原因会使环氧树脂形成微裂纹,降低其绝缘性能。针对单组分微胶囊的误修复问题,设计了一种基于双组分微胶囊自修复的环氧树脂复合介质。实验结果表明,复合介质的愈合率随着微胶囊含量的增加而增加,当微胶囊质量分数为10%时,愈合率达到85%左右。此外,固化温度和工作温度会增强修复剂流动性和加快固化反应速率,从而提高修复速度。绝缘性能试验表明,随着微胶囊含量的增加,复合介质的介电损耗增大,击穿电压降低,但闪络电压先增大后减小。介电损耗增加的主要原因是微胶囊的加入增加了界面极化损耗和取向极化损耗;击穿电压下降的原因主要是微胶囊的加入引入了界面缺陷以及微胶囊较高的电导率。当微胶囊含量较低时,陷阱缺陷密度增大,导致闪络电压先增大;当微胶囊含量高时,液芯材料增加,复合介质的表面电导率增加,导致闪络电压降低。划痕损伤修复后,介质表面的闪络电压可恢复到未修复时的105%~116%左右。 展开更多
关键词 微胶囊 双组份 环氧树脂 自愈 闪络电压
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环氧复合绝缘材料综合性能的界面制约机制与调控方法:从传统环氧拓展到可回收环氧
6
作者 张乔根 艾志军 +4 位作者 吴治诚 朱清哲 张泽昊 马瑞涛 王国利 《高电压技术》 北大核心 2025年第8期4022-4041,共20页
环氧复合绝缘材料凭借其卓越的结构稳定性、电绝缘性和工艺适应性,在高压输电、电子封装等领域广泛应用。然而,界面问题,如界面结合不足、热阻过大以及界面电荷积聚等,严重制约了复合材料的综合性能,限制了其在复杂严苛工况下的绝缘可... 环氧复合绝缘材料凭借其卓越的结构稳定性、电绝缘性和工艺适应性,在高压输电、电子封装等领域广泛应用。然而,界面问题,如界面结合不足、热阻过大以及界面电荷积聚等,严重制约了复合材料的综合性能,限制了其在复杂严苛工况下的绝缘可靠性。该文系统探讨了界面对环氧复合绝缘材料力学、热学和电学性能的制约机制,重点分析了界面结合、界面匹配、界面传热及界面电荷输运等关键问题;针对这些问题,综述了近年来主要的界面调控策略与研究进展,如等离子体表面改性、微纳复配与表面功能化等先进调控方法。并进一步分析了最新发展的可回收环氧体系与传统体系在界面问题上的异同,探讨了调控过程中面临的新挑战。最后,展望了界面问题未来的突破方向,为新一代高性能、环保型环氧复合绝缘材料的开发提供参考。 展开更多
关键词 环氧树脂 复合材料 界面问题 界面调控 可回收环氧 Vitrimer
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彩色聚酰亚胺膜材料的研究与应用进展 被引量：1
7
作者 安静娴 张宪烁 +3 位作者 韩彪 武博涵 陈淑静 刘金刚 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S1期13-18,共6页
综述了彩色聚酰亚胺(cPI)膜材料的研究与应用进展状况。从膜材料的分类、膜材料的彩色化、cPI膜材料的发展历史、实现彩色化的途径与方法以及cPI膜材料在高技术领域中的应用等角度进行了阐述。重点综述了cPI薄膜材料、纤维膜材料的研究... 综述了彩色聚酰亚胺(cPI)膜材料的研究与应用进展状况。从膜材料的分类、膜材料的彩色化、cPI膜材料的发展历史、实现彩色化的途径与方法以及cPI膜材料在高技术领域中的应用等角度进行了阐述。重点综述了cPI薄膜材料、纤维膜材料的研究与应用情况,最后对cPI膜材料的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 聚酰亚胺 彩色化 薄膜 纤维膜 热性能 光学性能
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磁靶向相变微胶囊/纳米Al_(2)O_(3)/环氧树脂复合绝缘材料的自修复特性 被引量：1
8
作者 孙魄韬 王河飞 +2 位作者 司马文霞 牛朝露 唐文旭 《电工技术学报》 北大核心 2025年第13期4032-4044,共13页
环氧树脂等聚合物绝缘材料在长期电热老化以及机械应力作用下会产生微尺度损伤,诱发绝缘失效,严重威胁装备运行安全。针对此问题,该文设计了一种由固体二十八烷作为修复剂的磁靶向相变微胶囊,通过将微胶囊与常温固化型环氧树脂基体复合... 环氧树脂等聚合物绝缘材料在长期电热老化以及机械应力作用下会产生微尺度损伤,诱发绝缘失效,严重威胁装备运行安全。针对此问题,该文设计了一种由固体二十八烷作为修复剂的磁靶向相变微胶囊,通过将微胶囊与常温固化型环氧树脂基体复合,实现材料对微尺度损伤的靶向自主修复。首先在定向磁场作用下将微胶囊吸引至复合材料易损伤部位,当微损伤发展到微胶囊时,可在带电条件下人工施加红外辐射靶向加热损伤部位的微胶囊,使其迅速熔化并修复损伤通道;同时,引入Al_(2)O_(3)纳米粒子作为基体填充介质,可增强复合材料的绝缘性能与导热性能。研究结果表明:微胶囊粒径分布均匀,具有良好的热稳定性能;磁靶向诱导技术可在保持基材良好本征性能的同时提升材料的自修复效率;纳米Al_(2)O_(3)粒子的掺杂使得复合材料对红外辐射靶向加热具有良好的热响应特性;复合材料能够对机械划痕损伤自主修复,绝缘强度可恢复至未损伤时的90.78%。 展开更多
关键词 常温固化型环氧树脂 微损伤 自修复 磁靶向 相变微胶囊 纳米Al_(2)O_(3)
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环氧树脂层间绝缘界面电树枝生长与局部放电特性 被引量：1
9
作者 马宪伟 尚英强 +2 位作者 赵洋 宋剑虹 吕泽鹏 《电工技术学报》 北大核心 2025年第21期6894-6904,共11页
环氧树脂是电力设备与电子元器件的常用封装材料,其在电热耦合场下的局部放电(PD)和电树枝是制约设备安全稳定运行的重要因素。该文首先设计了一种用于研究印制电路板(PCB)与环氧灌封材料界面电树枝的V形双层试样,分析了电树枝生长与局... 环氧树脂是电力设备与电子元器件的常用封装材料,其在电热耦合场下的局部放电(PD)和电树枝是制约设备安全稳定运行的重要因素。该文首先设计了一种用于研究印制电路板(PCB)与环氧灌封材料界面电树枝的V形双层试样,分析了电树枝生长与局部放电之间的关系。通过比较生长过程中相位分辨局部放电(PRPD)谱图和电压差(dV)图的变化,发现随着电树枝长度的增加,PRPD谱图会从翼状转变为翼状和乌龟状的混合图案,dV图的大小则会呈现减小的趋势。然后研究了层间电树枝生长不同阶段的局部放电特性和电树枝生长特性,并且基于局部放电脉冲序列分析估计了非导电树生长过程中的局部放电起始电压(VI)和局部放电熄灭电压(VX),发现随着电树枝长度的增加,VI与VX会呈现整体下降中间波动的趋势;同时发现在电树枝生长初期,电树枝长度与放电幅值、VI-VX之间存在一定的比例关系,并能仅基于局部放电脉冲序列分析有效评估电树枝的长度。 展开更多
关键词 环氧树脂 界面 电树枝 局部放电 局部放电起始电压
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聚合型马来酰亚胺树脂改性环氧-酚醛体系 被引量：1
10
作者 王晓蕾 肖思成 +1 位作者 沈登雄 刘金刚 《热固性树脂》 2025年第4期10-16,共7页
采用聚合多胺型马来酰亚胺树脂(PMI)作为改性剂,2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑(2P4MHZ)作为促进剂,对多芳环型环氧树脂(NC3000L)-酚醛固化剂(MEH7851SS)体系(EP-0)进行了改性研究。热重分析(TGA)结果显示,PMI的加入可显著提升EP-0固化物... 采用聚合多胺型马来酰亚胺树脂(PMI)作为改性剂,2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑(2P4MHZ)作为促进剂,对多芳环型环氧树脂(NC3000L)-酚醛固化剂(MEH7851SS)体系(EP-0)进行了改性研究。热重分析(TGA)结果显示,PMI的加入可显著提升EP-0固化物的耐热稳定性。PMI添加质量分数分别为55%、70%、80%时,固化物的玻璃化转变温度(T_(g))由初始的129℃(EP-0)分别提升至260、289和281℃。流变测试显示,PMI树脂的加入未对EP-0树脂的熔体流动性产生显著的负面影响。傅里叶红外光谱(FT-IR)测试显示,固化过程中,在温度相对较低时主要发生环氧与酚醛间的交联反应,而随着固化温度的升高进一步发生PMI的固化交联。最终在固化物内部形成类似于互穿网络聚合物(IPN)的结构。改性体系具有良好的耐热稳定性(T_(g)≥260℃,T_(5%)≥420℃),作为高性能耐高温树脂基体具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 马来酰亚胺树脂 环氧树脂 酚醛树脂 热性能 流变性能
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马来酰亚胺树脂在微电子封装领域中的研究与应用进展 被引量：1
11
作者 肖思成 王晓蕾 +3 位作者 李端怡 任茜 王振中 刘金刚 《热固性树脂》 2025年第4期61-68,共8页
综述了近年来马来酰亚胺(MI)树脂在微电子封装领域中的研究与应用进展。从MI树脂的分类、固化反应机制以及在改性传统环氧树脂基电子封装材料领域中的应用等角度进行了阐述。重点综述了双马来酰亚胺(BMI)以及聚合型马来酰亚胺(PMI)树脂... 综述了近年来马来酰亚胺(MI)树脂在微电子封装领域中的研究与应用进展。从MI树脂的分类、固化反应机制以及在改性传统环氧树脂基电子封装材料领域中的应用等角度进行了阐述。重点综述了双马来酰亚胺(BMI)以及聚合型马来酰亚胺(PMI)树脂的研究现状及其在耐高温环氧塑封料(EMC)制造中的应用情况。最后对先进微电子封装领域中的MI树脂的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 马来酰亚胺树脂 双马来酰亚胺 聚合型马来酰亚胺 环氧塑封料 微电子封装
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直流电容器专用聚丙烯树脂的结构与性能研究 被引量：1
12
作者 苏尧天 张翀 +3 位作者 张兴辉 郭少玮 刘炬阳 邢照亮 《绝缘材料》 北大核心 2025年第4期37-44,共8页
本文采用高温液体核磁(^(13)CNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)法研究国内外3种不同耐温等级的直流电容器专用聚丙烯树脂,分析材料微观结构对电学性能的影响。结果表明:等规指数、分子链间缺陷分布和分子量特征共同影响聚丙... 本文采用高温液体核磁(^(13)CNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)法研究国内外3种不同耐温等级的直流电容器专用聚丙烯树脂,分析材料微观结构对电学性能的影响。结果表明:等规指数、分子链间缺陷分布和分子量特征共同影响聚丙烯的结晶特性,进而影响材料最终的高温介电性能。进口聚丙烯树脂的5单元等规指数大于97%,分子链间立构缺陷分布窄(I=1.075),重均分子量较高且分子量分布指数较大(PDI>5.6),表现出优异的高温绝缘性能(电气强度α=533 kV/mm)。而国产聚丙烯树脂的分子量分布窄(PDI<5),重均分子量较低,5单元等规指数小于97%以及分子链间立构缺陷分布较宽(I=1.106),进而导致其高温绝缘性能较差,电气强度较低(α=497 kV/mm)。 展开更多
关键词 直流电容器 聚丙烯 等规指数 立构缺陷分布 分子量
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循环热老化下ZnO/PI复合薄膜界面陷阱对表面绝缘性能的影响
13
作者 乌江 王廷玉 +3 位作者 王晓敏 郭建华 张博 尚鹏辉 《工程塑料应用》 北大核心 2025年第2期83-91,共9页
聚酰亚胺(PI)薄膜作为一种性能优异的固体绝缘材料应用广泛,然而循环温度作用后PI纳米复合薄膜的表面绝缘性能劣化现象仍然缺乏微观界面层面解释。首先采用原位聚合法制备掺杂不同质量分数(0%,1%,2%,3%)纳米ZnO粒子的纳米ZnO/PI复合薄膜... 聚酰亚胺(PI)薄膜作为一种性能优异的固体绝缘材料应用广泛,然而循环温度作用后PI纳米复合薄膜的表面绝缘性能劣化现象仍然缺乏微观界面层面解释。首先采用原位聚合法制备掺杂不同质量分数(0%,1%,2%,3%)纳米ZnO粒子的纳米ZnO/PI复合薄膜;其次,对PI薄膜以及2%ZnO/PI复合薄膜进行-40~150℃循环温度老化试验,分别测量了PI薄膜和ZnO/PI复合薄膜老化后的闪络电压、表面电导率和陷阱分布特性。结果表明:PI薄膜和ZnO/PI复合薄膜闪络电压随着循环温度老化时间的增长呈现减小的趋势,但是ZnO/PI复合薄膜闪络电压下降幅度更大;循环温度作用均会使两种材料的浅陷阱密度增加,深陷阱密度减小,但是ZnO/PI复合薄膜深陷阱能级增大而PI薄膜深陷阱能级减小。分析认为,浅陷阱密度增加、深陷阱密度减小导致了载流子被捕获的概率减小,表面电导率增加,从而引发闪络电压下降。从界面角度分析,循环温度老化破坏了ZnO/PI复合薄膜两相界面结构,伴随着电导过程被加强,导致其闪络电压相对于PI薄膜下降更加显著。 展开更多
关键词 循环温度作用 聚酰亚胺 纳米ZNO 界面 陷阱
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面向高运行温度的聚丙烯绝缘电缆热氧稳定性研究 被引量：1
14
作者 张立芝 陶霰韬 +2 位作者 邢云琪 周丽楠 高思璇 《电工技术学报》 北大核心 2025年第15期4927-4940,共14页
为了研究提升聚丙烯(PP)绝缘电缆的运行温度对提高其载流能力的实际可行性,以及对PP电缆热氧稳定性的影响,对使用三种不同技术路线制造的PP电缆试样与交联聚乙烯(XLPE)电缆试样在100℃进行了热氧老化及对比分析研究。首先,对PP电缆和XLP... 为了研究提升聚丙烯(PP)绝缘电缆的运行温度对提高其载流能力的实际可行性,以及对PP电缆热氧稳定性的影响,对使用三种不同技术路线制造的PP电缆试样与交联聚乙烯(XLPE)电缆试样在100℃进行了热氧老化及对比分析研究。首先,对PP电缆和XLPE电缆的载流量进行了计算和对比分析,结果表明,当设置PP电缆的运行温度为100℃时,可获得与运行在90℃的XLPE电缆相当的载流量。进一步采用差示量热扫描(DSC)测试、X射线衍射(XRD)测试和热重分析(TGA),分别对各老化阶段的各组PP和XLPE电缆试样的结晶度、晶粒尺寸、热分解特性及预期寿命进行测试和分析。测试与对比结果表明,在热氧老化的重结晶阶段和热氧降解阶段,PP电缆的结晶参数和热分解特性的变化程度均小于XLPE电缆,且PP电缆在100℃下的预期寿命与XLPE电缆在90℃下的预期寿命相当。同时,对于接枝和共混两种改性手段,接枝改性可提高PP电缆的热氧稳定性,而共混改性会略降低PP电缆的热氧稳定性,但总体均优于XLPE电缆。因此,从材料的热氧稳定性判断,可以通过将PP电缆的最高运行温度设为100℃来提升PP电缆的载流量。 展开更多
关键词 聚丙烯电缆 热老化 载流量 热氧稳定性
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高压大功率IGBT灌封用改性液晶环氧的热-电-力性能
15
作者 王争东 刘晨昕 +3 位作者 杨淦秋 刘博涛 沈佳仪 成永红 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第19期7798-7809,I0052,共13页
随着绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)持续朝着大功率和高电压方向发展,设备内部面临着高温过热、击穿故障、材料破裂等故障风险,为满足IGBT日益严苛的工作环境,亟须研发一种高性能的液晶环氧灌封材料。... 随着绝缘栅极双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,IGBT)持续朝着大功率和高电压方向发展,设备内部面临着高温过热、击穿故障、材料破裂等故障风险,为满足IGBT日益严苛的工作环境,亟须研发一种高性能的液晶环氧灌封材料。该文制备一种联苯型液晶环氧4,4-联苯二酚二缩水甘油醚(4,4-biphenyldiglycidyl ether,BP),研究固化温度和共混双酚A环氧体系(EB-BP%)对BP电绝缘特性和热力学性能的影响规律。结果表明,BP与磺胺(sulfonamide,SAA)在170℃固化温度下(BS-170)表现出明显的球状液晶畴形貌,且BS-170的热导率(λ)和击穿场强(Eb)分别为0.397 W·m^(−1)·K^(−1)和47.403 kV·mm^(−1),比双酚A环氧分别提升67.5%和6%。BP与双酚A环氧共混体系中,EB-30的λ达到0.301 W·m^(−1)·K^(−1),比双酚A环氧提升28.6%。此外,EB-30表现出优异的拉伸强度和断裂伸长率。因此,BP/EB作为IGBT封装材料时,整体性能更加优良。研究结果可为IGBT封装用新型高性能绝缘材料的研制提供一定思路和理论基础。 展开更多
关键词 液晶环氧 热导率 绝缘特性 热力学性能
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基于积层胶膜材料封装基板的信号损耗研究
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作者 孔维坤 钟诚 +2 位作者 陈文博 于淑会 孙蓉 《集成技术》 2025年第1期91-104,共14页
随着摩尔定律逐渐逼近其物理极限,下一代集成电路技术的发展面临前所未有的挑战,不仅技术难度陡增,成本也呈急剧上升趋势。在此背景下,先进的封装基板作为支持系统集成和巨量I/O提升的重要载体,成为后摩尔时代的核心部件之一。基于积层... 随着摩尔定律逐渐逼近其物理极限,下一代集成电路技术的发展面临前所未有的挑战,不仅技术难度陡增,成本也呈急剧上升趋势。在此背景下,先进的封装基板作为支持系统集成和巨量I/O提升的重要载体,成为后摩尔时代的核心部件之一。基于积层绝缘胶膜(build-up film,BF)材料的半加成工艺是实现细间距多层封装基板的主要途径之一。由于电子设备在高频高速运行环境中的信号完整性面临严峻挑战,因此该文着重探讨了BF材料的物理性能和结构特征对信号传输损耗的影响,并基于微带线和过孔等典型基板结构,通过电学仿真分析系统研究了BF材料参数与信号传输性能之间的关系。研究表明:在微带线结构中,信号传输损耗随频率的增加而增大,且这一损耗与BF材料的介电损耗因子密切相关;而在过孔结构中,BF材料的介电常数显著影响等效电容和阻抗值,进而影响阻抗的不匹配度。BF材料的特性虽然对阻抗不匹配有一定影响,但过孔结构本身的设计仍是影响阻抗匹配度的主要因素。此外,高频下导体趋肤效应导致的导体损耗随着铜箔粗糙度的增加而增加,可为封装基板制造过程中的铜箔质量控制提供参考。该研究揭示了BF材料的物理性能和结构特征对信号传输损耗的影响机制,可为封装基板设计提供参考。 展开更多
关键词 积层胶膜材料 封装基板 微带传输线 过孔 传输损耗 电磁仿真
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液体环氧塑封料的应用进展
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作者 肖思成 李端怡 +2 位作者 任茜 王振中 刘金刚 《电子与封装》 2025年第10期30-36,共7页
系统梳理并总结了液体环氧塑封料(LEMC)的应用领域及实际应用情况。从集成电路先进封装技术的发展对LEMC的性能需求、LEMC的组成与结构设计、LEMC的研究与开发等角度阐述了LEMC在扇出型晶圆级封装(FOWLP)以及高带宽存储器(HBM)中的应用... 系统梳理并总结了液体环氧塑封料(LEMC)的应用领域及实际应用情况。从集成电路先进封装技术的发展对LEMC的性能需求、LEMC的组成与结构设计、LEMC的研究与开发等角度阐述了LEMC在扇出型晶圆级封装(FOWLP)以及高带宽存储器(HBM)中的应用进展。 展开更多
关键词 液体环氧塑封料 集成电路封装 高带宽存储器 回流成型底部填充(MR-MUF)
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环氧树脂的湿热老化特性及寿命预测
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作者 张国平 范伟男 +4 位作者 杜钢 王勇 李光茂 王希林 贾志东 《高压电器》 北大核心 2025年第12期168-174,共7页
环氧树脂由于其优异的绝缘密封性能被广泛应用于干式空心电抗器,然而在湿热环境中环氧树脂易吸水受潮导致材料性能劣化,严重影响设备的安全稳定运行,有效的寿命预测方法或技术对于提高设备可靠性、减少经济损失具有重要意义,因此文中研... 环氧树脂由于其优异的绝缘密封性能被广泛应用于干式空心电抗器,然而在湿热环境中环氧树脂易吸水受潮导致材料性能劣化,严重影响设备的安全稳定运行,有效的寿命预测方法或技术对于提高设备可靠性、减少经济损失具有重要意义,因此文中研究了基于活化能的环氧树脂寿命预测方式。首先对环氧树脂材料进行湿热老化,研究老化前后表面样貌和化学结构的变化,实验发现老化后环氧树脂表面出现许多微孔,吸收电流和极化电荷均随吸水率的增大而增大,老化过程中环氧树脂发生酯基的水解;接着用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法求取老化过程中材料活化能变化和化学反应机理函数,结果表明老化过程中化学活化能在逐渐减小,材料的热稳定性在逐渐降低,化学反应级数n=1;最后以质量损失达到起始值的3%作为失效判据,基于活化能对湿热老化后的环氧树脂进行了寿命预测,预测环氧树脂在50、75、95℃中湿热老化800 h后在50℃的使用条件下剩余使用寿命分别为25、18、10 a。 展开更多
关键词 环氧树脂 湿热老化 活化能 寿命预测
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表层氟化环氧纳米复合材料表面的电荷动态特性 被引量：29
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作者 李昂 杜伯学 +3 位作者 徐航 李忠磊 肖萌 韩涛 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期410-416,共7页
环氧树脂绝缘表面积聚的大量电荷是导致表面闪络的重要因素。在环氧树脂中掺杂TiO2无机纳米颗粒之后,可以增强其力学性能和抗电痕破坏性能,但对其表面电荷动态过程研究较少。同时,表层氟化可以保持原有有机聚合物的优良性能之外,还可使... 环氧树脂绝缘表面积聚的大量电荷是导致表面闪络的重要因素。在环氧树脂中掺杂TiO2无机纳米颗粒之后,可以增强其力学性能和抗电痕破坏性能,但对其表面电荷动态过程研究较少。同时,表层氟化可以保持原有有机聚合物的优良性能之外,还可使聚合物的本证缺陷得到改善。为此,制备了纯环氧试样以及含纳米TiO2质量分数分别为2%、4%、6%、8%的纳米复合试样,并对试样进行不同时间(0、30、60、90、120 min)的氟化处理,研究其在直流电场下纳米TiO2质量分数与氟化时间对表面电荷的积累与消散特性的综合影响。研究表明:纳米TiO2颗粒会减缓环氧树脂表面电荷消散的速度,6%纳米复合试样电荷消散最慢;表层氟化处理可以加速电荷消散速度,所以可以通过表层氟化处理来弥补纳米颗粒加入后对环氧树脂绝缘性能所带来的不利影响。 展开更多
关键词 环氧树脂 纳米复合绝缘材料 TIO2 高压直流 表面氟化 表面电荷 电荷消散
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纳米氧化镁聚丙烯复合绝缘材料的制备及其性能 被引量：30
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作者 江平开 孙小金 +3 位作者 黄宇 卜晶 张军 吴长顺 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期355-366,共12页
与传统的电缆材料交联聚乙烯(XLPE)相比,聚丙烯(PP)不仅具有良好的电气性能,而且可循环利用,且其耐热性能好,因此受到研究者的广泛关注。故尝试选用聚丙烯作为基础树脂材料,同时探究添加纳米氧化镁(MgO)对聚丙烯绝缘性能的影响。选择嵌... 与传统的电缆材料交联聚乙烯(XLPE)相比,聚丙烯(PP)不仅具有良好的电气性能,而且可循环利用,且其耐热性能好,因此受到研究者的广泛关注。故尝试选用聚丙烯作为基础树脂材料,同时探究添加纳米氧化镁(MgO)对聚丙烯绝缘性能的影响。选择嵌段共聚和均聚两种聚丙烯基础树脂材料,分别将质量分数为0.5%、1%、2%、3%的纳米氧化镁添加到PP中,综合不同样品的直流(DC)击穿场强等多因素,发现1%为纳米MgO的最佳添加量。再用两种不同的工序将质量分数为1%的纳米MgO和质量分数为5%的乙烯-辛烯弹性体(POE)加入到质量分数为95%的PP基体中,并与纯净的PP和PP与POE的共混物做对照。然后对样品的微观形貌、力学性能及电学性能进行表征。研究结果表明:纳米MgO加入到PP中,会起到异相成核剂的作用,减小PP内球晶的尺寸,且会诱导β晶生成;在PP中添加纳米MgO能大大降低其空间电荷密度,但对其力学性能影响不大;添加纳米MgO的PP直流击穿场强和直流叠加冲击电压与交联聚乙烯(XLPE)比较没有明显的差别。由此可知,可回收的热塑性聚丙烯高压直流电缆是未来高压直流电缆的一种新选择。 展开更多
关键词 直流电缆 纳米改性 嵌段共聚聚丙烯 均聚聚丙烯 空间电荷 击穿特性
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