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作者:赵晔;何流流;张源源;刘雅娟;王亚祥;张明慧;陈蕊;杨锐;
单位:平高集团有限公司;河南平高电气股份有限公司;
摘要:聚四氟乙烯(PTFE)因其良好的绝缘性能和灭弧性能,常被用作高压开关设备中灭弧喷口的材料。但是,纯PTFE材料在电弧作用下易发生表面分解和内部破裂。为了有效提高灭弧喷口的整体性能,选用氮化硼(BN)等无机填料对喷口材料进行填充改性是一种重要手段。本研究选用全氟硅烷偶联剂对BN纳米颗粒进行表面改性,采用高速混合法制备了BN/PTFE复合材料,并对其微观形貌、电性能、力学性能和烧蚀性能进行测试。结果表明:BN表面改性和高速混合法使BN纳米颗粒在PTFE基体中的分散均匀性大幅提高。BN/PTFE复合材料的电气强度由纯PTFE的40.4 kV/mm提高到44.3 kV/mm,烧蚀量由0.23 g减少到0.22 g,拉伸强度和断裂伸长率也得到大幅提升。BN/PTFE复合材料性能受填料分散性主导,当BN质量分数为1%~3%时,BN纳米颗粒均匀分散,能够填充PTFE孔隙增强界面结合;当BN质量分数为5%~8%时,BN严重团聚,会引发应力集中,导致复合材料性能急剧下降。
关键词:聚四氟乙烯;;氮化硼;;表面改性;;喷口