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摘要
为提高SF6替代气体研发效率，需分析气体分子微观参数与宏观绝缘强度的关系。本文基于密度泛函理论，采用M06-2X方法与6-311++G(d,p)基组，计算了72种气体分子的结构参数，以及不同电子概率密度等值面的相互作用性质函数(general interaction properties function，简称GIPF)算符，研究了各参数与气体相对绝缘强度的相关性，并提出了绝缘强度预测模型。结构参数中分子量、极化率，以及GIPF参数中分子体积、分子表面积、分子正静电势表面积、分子非极性表面积、分子极性表面积，与相对绝缘强度相关性较强。结构参数不受电子概率密度取值影响，GIPF参数在不同电子概率密度等值面差异较大，多数GIPF参数在电子概率密度3.374～33.742nm–3的范围内与绝缘强度的相关性最强。仅使用GIPF参数的预测模型，在电子概率密度10.123 nm–3时其决定系数R2达到最大值0.762，均方误差为0.119；加入极化率后，在电子概率密度16.871 nm–3时R2可达最大值0.801，均方误差为0.099。考虑不同电子概率密度等值面的GIPF参数，联合结构参数，可有效提高绝缘强度预测精度。
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