特高压气体绝缘金属封闭开关设备用Al 2 O 3 /环氧树脂复合材料的非等温固化动力学及蠕变性能
2020
针对特高压气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)用Al2O3/环氧树脂(EP)复合材料,采用非等温差示扫描量热(DSC)法研究了Al2O3/EP复合材料的固化行为,对其DSC曲线进行分峰处理,利用等转化率方法求得不同反应阶段的表观活化能。根据Malek判据得到Al2O3/EP复合材料的固化行为符合的模型类型,并求得不同反应阶段的各个动力学参数及固化动力学方程。利用SEM观察Al2O3/EP复合材料的微观形貌,通过动态热力学分析仪(DMA)分析其动态热力学性能和高温蠕变性能,利用时温等效预测了Al2O3/EP复合材料的长时蠕变行为。结果表明,DSC热流曲线表现为双峰分布;Al2O3/EP复合材料的两个反应阶段的表观活化能分别为35.3 kJ/mol及48.1 kJ/mol,Sestak-Berggren自催化模型能够很好地描述Al2O3/EP复合材料体系在不同固化阶段的固化行为。Al2O3颗粒均匀分散于树脂基体中,填料的加入使裂纹发生偏转。Al2O3/EP复合材料的储能模量(E')随温度的升高而降低,损耗因子(tanδ)峰值对应的玻璃化转变温度(Tg)为120.03℃。Al2O3/EP复合材料的抗蠕变性能随着拉伸应力和温度的增加而减弱,随着时间的延长,其蠕变速率减小。
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