基于CO2连续激光器模拟的氮化物填充聚四氟乙烯复合材料耐烧蚀性能

作者：陈卓; 张晖; 袁端鹏; 郝留成; 张忠

来源：复合材料学报, 2015, 32(05): 1279-1285.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20150327.002

• 聚四氟乙烯
• 氮化物
• 耐烧蚀
• 激光烧蚀
• 热导率

通过在聚四氟乙烯(PTFE)基体中添加不同比例微米、纳米尺度氮化硼(BN)或氮化铝(AlN),以提高高压断路器PTFE喷口复合材料的耐电弧烧蚀性能。利用CO2连续激光器烧蚀PTFE喷口材料来模拟电弧烧蚀过程,分析了光反射率、热导率以及相对介电常数对烧蚀量的影响。通过比较复合材料烧蚀量大小和数值分析结果可知,材料热学参数(热导率和热扩散系数)对烧蚀量起主要作用,BN/PTFE复合材料的耐烧蚀能力优于AlN/PTFE复合材料,10.0%BN/PTFE复合材料的热导率可以达到0.46W/(m·K),比纯PTFE的提高了92%,相应烧蚀过程中的质量损失为21.8mg,比3.0%AlN/PTFE复合材料的质量损失降低了47%,有效提高了喷口复合材料的耐烧蚀能力。

• 单位
  国家电网公司; 平高集团有限公司; 国家纳米科学中心