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环氧基纳米复合材料因其优异的综合性能在电力设备的绝缘部件中得到了广泛应用,但表面电荷积聚问题已成为诱发闪络,降低复合材料绝缘性能的重要原因。本文在总结近年来关于表面电荷调控方法的基础上,通过自然沉积法在复合材料表面涂覆纳米涂层,从而抑制表面电荷积聚并提高闪络电压。本文对无涂层及涂覆不同涂层的试样分别开展了直流电压下表面电荷积聚实验,讨论了涂层中纳米颗粒含量,涂层厚度以及环境温度对表面电荷分布的影响和作用机理。在积聚电荷后测量了不同试样的表面电导率和闪络电压,并计算中线上的场强,得出了电荷积聚对闪络电压的影响并分析原因。论文的主要工作如下:1、以双酚A环氧(Epoxy,EP)为基体材料,以纳米氧化铝Al2O3为填料通过机械共混法制备EP/Al2O3复合材料。另外分别制备了添加纳米碳化硅SiC的EP/SiC纳米涂料以及同时添加氧化石墨烯(Graphene Oxide,GO)和SiC进行复配而制得的EP/(SiC+GO)纳米涂料,通过自然沉积法将涂料紧密贴附在复合材料表面形成涂层,涂层厚度不超过500μm。通过扫描电子显微镜(SEM)确定纳米添加物在EP中的分散情况。2、采用平面电极分别对有、无涂层的试样施加直流电压,研究涂层对表面电荷积聚的抑制效果。结果显示涂覆EP/SiC涂层时,随着涂层中SiC含量的增大,表面电荷密度逐渐减小,当SiC含量为5 wt%时,积聚的表面电荷最少;当涂层厚度为300μm时,积聚的电荷密度最小;随着温度的提高,表面电荷密度逐渐增大。涂覆EP/(SiC+GO)涂层时,保持GO质量分数不变,当涂层中SiC含量为1 wt%时积聚的电荷最少,且少于涂覆EP/SiC涂层时最少积聚的电荷量;当涂层厚度是100μm时,积聚的电荷密度最小;随着温度的上升,表面电荷密度逐渐增大,但当温度升至40℃后,积聚的电荷密度开始下降。文中通过等温表面电位衰减法(Isothermal Surface Potential Decay,ISPD)测量试样表面的陷阱能级和陷阱密度变化,并讨论了两种涂层下SiC质量分数、涂层厚度以及环境温度对电荷分布的作用机理。3、表面电荷积聚结束后,测量了试样的表面电导率,并分析了纳米颗粒含量和环境温度对表面电导率的影响和作用机理。本文在表面电荷积聚前后,分别测量了闪络电压,并通过电场仿真计算表面电荷积聚导致的试样中线上的场强变化,结果表明电荷积聚增大了中线上的场强,导致闪络电压降低。纳米涂层可以抑制电荷积聚,从而改善电场分布,提高闪络电压。