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基于分子模拟法的电场强度对甲基乙烯基硅橡胶微观结构演化的影响 被引量:9
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作者 梁英 高婷 刘超 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期3547-3553,共7页
在特高压输电工程中,强电场所引发的放电加剧了复合绝缘子外绝缘材料的老化。其基材聚合物--甲基乙烯基硅橡胶,在电场下的微观结构特征是绝缘材料性能强弱的关键基础。文中基于分子动力学模拟,建立了甲基乙烯基硅橡胶分子模型,从原子层... 在特高压输电工程中,强电场所引发的放电加剧了复合绝缘子外绝缘材料的老化。其基材聚合物--甲基乙烯基硅橡胶,在电场下的微观结构特征是绝缘材料性能强弱的关键基础。文中基于分子动力学模拟,建立了甲基乙烯基硅橡胶分子模型,从原子层面研究了恒定电场对硅橡胶微观结构演化的影响机理。结果表明:硅橡胶分子在恒定电场下的初始反应特征为甲基和乙烯基原子剧烈振动,化学键缩短,相邻基团相互靠近,生成数量不等的-Si-Si-键,促进硅橡胶分子螺旋化收缩,分子中部凸起呈现"倒U形";高场强使硅橡胶分子总能量大幅度下降,尤其对分子势能破坏更严重,致使分子结构收缩降解;随着电场强度的增大,分子链的弹性模量逐渐增大。说明较强电场会使硅橡胶材料的刚度变大,脆性变强,降低材料的力学性能,加速老化。研究成果可为硅橡胶材料的微观形貌和宏观特征之间的联系建立理论基础,进而为复合绝缘子用基材优化等方面提供参考价值。 展开更多
关键词 复合绝缘子 甲基乙烯基硅橡胶 分子动力学 恒定电场 弹性模量
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