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作者：姜洪涛;聂立军;刘玉峰;钟昌彬;袁鸿;
单位：广州电缆厂有限公司;暨南大学重大工程灾害与控制教育部重点实验室应用力学研究所;广州理工学院建筑工程学院;
摘要：选取SiO_2粒子为纳米添加剂，以超净交联聚乙烯（XLPE）作基体，分别按质量分数1%、2%和3%的掺杂比例制得3种SiO_2/XLPE复合材料。分析材料的结晶行为，包括材料的结晶度、结晶峰初始斜率、结晶峰温差以及半峰宽，研究材料在X射线衍射测试下的微晶尺寸，探究添加SiO_2粒子后材料击穿性能的变化。结果表明，粒子的添加可以在超净XLPE基体材料内部起到异相成核作用，均化晶粒尺寸分布，但这种效果随着粒子添加量的增加而减弱。添加质量分数1%的SiO_2粒子，材料（110）与（200）晶面微晶尺寸均提升至11%以上，晶粒生长较好，能够形成稳定晶区-非晶区界面，限制电子迁移，材料击穿性能上升了39.8%。SiO_2粒子掺杂质量分数提高到2%和3%时，由于团聚效应，材料结晶行为受限，结晶度分别下降约6%和13%，这会导致基体内部形成界面弱区，并增大自由体积、电子平均自由程，材料击穿性能分别降低6.5%与14.3%。
关键词：粒子掺杂;;超净高压绝缘;;结晶行为;;击穿性能
基金资助：广州市博士后科研资助项目（202306129）;; 南沙区博士后科研资助项目（ZJ440115240521000021）
