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作者：骆立衡;郭骏毅;夏国巍;段祺君;尹国华;燕一博;宋景萱;谢庆;
单位：华北电力大学河北省输变电设备安全防御重点实验室;北京智慧能源研究院;华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室;
摘要：随着电网容量和电压等级的提升，环氧复合绝缘材料的绝缘性能对电气设备的安全稳定运行至关重要，长期的高温高湿状态会导致材料的绝缘性能严重下降。本文基于介质阻挡放电（Dielectric Barrier Discharge,DBD）的等离子体技术对纳米SiO_2进行氟化改性（F-SiO_2），成功将含氟基团接枝在纳米SiO_2表面，并通过湿热老化实验模拟高温受潮状态，对不同老化阶段的试样进行沿面闪络、电荷消散特性和陷阱分布特性测试。探究了掺杂F-SiO_2对环氧复合材料耐湿热老化性能的影响，并结合MD仿真模拟从分子尺度揭示了F-SiO_2对水分侵入的抑制机理。实验结果表明：掺杂F-SiO_2使环氧复合材料的饱和吸湿量降低了16.16%，沿面闪络电压提升了13.06%，且在湿热老化后能继续保持较高的绝缘性能。仿真结果表明：F-SiO_2可以降低环氧树脂的自由体积分数和水分子的均方位移，增强了环氧复合材料对水分的阻隔作用。等离子体技术可以将氟元素接枝到纳米SiO_2表面，有效抑制水分的侵入，提升环氧复合材料在受潮状态下的表面绝缘性能。
关键词：等离子体氟化;;环氧复合材料;;湿热老化;;水分扩散;;分子动力学
基金资助：国家自然科学基金面上项目（52277147）;; 国创计划资助项目（112616）
