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

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。