氧化鎂粉體的制備與改性及其絕緣性能.pdf

1、超高壓直流輸電對電氣絕緣材料的可靠性提出了越來越高的要求。加入高絕緣性填料是提高電氣絕緣材料質(zhì)量的主要手段。目前大量使用的絕緣填料存在價格昂貴、粉碎工藝復雜、附著力差、力學性能差等問題。為此,開發(fā)一種低成本、性能優(yōu)良的絕緣性粉末填料具有實際應(yīng)用價值。
　　氧化鎂(MgO)是一種寬禁帶絕緣材料,其優(yōu)良的介電、吸附等特性使其在改進低密度聚乙烯(LDPE)、交聯(lián)聚乙烯(XLPE)等電氣材料的絕緣性能的應(yīng)用中得到了廣泛關(guān)注。對MgO粉體的

2、絕緣性能進行系統(tǒng)研究具有重要意義。
　　本文主要探索了制備絕緣性能較好的MgO粉體的工藝及條件,分析了MgO粉體的物理性質(zhì)對其絕緣性能的影響,確定制備絕緣性能優(yōu)良的MgO粉體的工藝條件。在此基礎(chǔ)上,以天然原料內(nèi)蒙古噶雄淖爾芒硝和白鈉鎂礬共生礦以及吉蘭泰鹽湖鹵水為原料,結(jié)合前人研究結(jié)果,開發(fā)制備高絕緣性EP/MgO復合材料的工藝技術(shù)路線。主要研究內(nèi)容及所得結(jié)論如下:
　　1.首先以分析純試劑采用直接沉淀法制備MgO粉體,探索操

3、作條件對MgO粉體絕緣性能的影響,如反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、氨溶液濃度、分散劑種類和分散劑添加量。對所得MgO粉體進行了XRD、粒度分布表征和體積電阻率的測定。
　　研究結(jié)果表明,MgO粉體絕緣性能與其結(jié)晶度無關(guān),與其粒度分布有關(guān)。粒度分布越窄且顆粒尺寸越小,粉體絕緣性能越好。
　　2.為了獲得粒度分布窄的MgO粉體,在直接沉淀法實驗結(jié)果基礎(chǔ)上,探索采用均勻沉淀法制備MgO粉體,以改善粉體的粒度分布和粒徑。探討了煅燒溫度和煅燒時

4、間對MgO粉體絕緣性能的影響。
　　研究結(jié)果表明,均勻沉淀法有效地減小了MgO粉體的粒度分布寬度。通過分析PL圖譜及體積電阻率的測量結(jié)果,認為MgO粉體的絕緣性能與MgO晶體內(nèi)部肖特基缺陷水平無關(guān)。
　　3.為改善MgO粉體在有機相中的分散性,以分析純表面活性劑對所得MgO粉體進行濕法改性,探討了改性劑種類、改性溫度、改性時間和改性劑添加量對產(chǎn)品體積電阻率的影響。
　　研究結(jié)果表明,改性能夠顯著提高產(chǎn)品的絕緣性能;Mg

5、O粉體電阻率隨著改性溫度、改性時間、改性劑用量的提高,均呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢,其中用硬脂酸鈉改性的MgO粉體的絕緣性能較好,體積電阻率達到了17711 MΩ·m。通過分析FT-IR圖譜和體積電阻率測定結(jié)果,認為硬脂酸鈉對MgO粉體絕緣性能的改善主要是由于其對MgO的吸附作用較強。
　　4.以噶雄淖爾芒硝和白鈉鎂礬共生礦以及吉蘭泰鹽湖鹵水為鎂源,按照前期獲得的適宜制備和改性工藝,制備EP/MgO復合材料。對EP/MgO進行了彎曲性