基于紫外吸收光譜和PSD技術(shù)的聚合物陷阱態(tài)研究.pdf

1、近年來在電力電纜等高壓電氣絕緣設(shè)備中，聚乙烯(PE)是應(yīng)用最廣泛的聚合物材料之一，但高壓絕緣用聚乙烯由于自身的結(jié)構(gòu)缺陷以及在加工、成型過程中外來雜質(zhì)因素的影響，在高電場、強紫外輻照的長期作用下，通過降解、氧化、交聯(lián)等作用使電介質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和組成發(fā)生變化，繼而引發(fā)電樹枝，加速材料老化，聚合物電介質(zhì)的空間電荷問題不容忽視。所以對聚乙烯進行摻雜改性，改善其老化性能顯得尤為重要。
　　本文采用紫外吸收光譜技術(shù)和光激電流(PSD)技術(shù)測試聚

2、合物電介質(zhì)材料中陷阱能譜的分布。實驗證明，紫外吸收光譜和PSD是研究聚合物中陷阱分布及空間電荷動力學(xué)的有效工具，兩種作為非破壞性的方法，是測量較深的電荷陷阱的有效技術(shù)。本論文完成以下工作:
　　搭建一個常溫下測量紫外吸收光譜的實驗平臺。采用紫外-可見分光光度計測量純聚乙烯和摻雜5％MgO的聚乙烯在不同老化時間的紫外吸收能譜。實驗得出，純聚乙烯隨著老化時間增加，材料內(nèi)部淺陷阱逐漸減少，深陷阱逐漸增多，而納米摻雜聚乙烯隨老化時間增加，

3、淺陷阱逐漸增加，深陷阱逐漸減少。
　　對現(xiàn)有的PSD測量裝置進行改進。采用PSD測試裝置測量純聚乙烯和摻雜5％MgO的聚乙烯在不同老化時間的PSD能譜。實驗結(jié)果表明，純PE隨著老化時間增加，材料內(nèi)部淺陷阱逐漸減少，深陷阱逐漸增多，而納米摻雜PE隨老化時間增加，淺陷阱逐漸增多，深陷阱逐漸減少。
　　研究表明，在老化過程中，純聚乙烯會產(chǎn)生羰基和羥基等氧化產(chǎn)物進而能夠引入深陷阱。而摻入雜質(zhì)MgO后，這些自由基與生色基團形成了共軛，