纳米SiO2增强脲醛树脂机械性能的分子模拟研究

作者：张艳芳; 黄磊峰; 李伯男; 刘洋; 吴益明; 吴鹏

来源：电力工程技术, 2020, 39(02): 146-151.

• 介电材料
• 纳米SiO2
• 脲醛树脂
• 机械性能
• 分子模拟

介电材料广泛应用于现代电网,但容易出现开裂现象,引起局部放电、电树枝等危害。将芯材为双环戊二烯,壁材为脲醛树脂(PUF)的自修复微胶囊掺杂进介电材料,可实现材料的自修复。但PUF微胶囊硬度不足,其机械性能需要增强。文中采用分子模拟方法建立3组模型,每组分别包括一个纯PUF模型和一个掺杂纳米SiO2的PUF模型,经过计算后分析其密度、自由体积分数、机械性能,建立PUF/SiO2界面相互作用模型以挖掘其内部机理。结果发现,掺杂纳米SiO2有利于增大PUF材料的密度,减小自由体积分数、增强其机械性能。原因是PUF链上的极性原子和纳米SiO2表面的羟基、O原子之间存在氢键相互作用。文中采用分子模拟技术揭示了纳米SiO2增强PUF机械性能的内部机理。

• 单位
  输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室; 重庆大学