纳米改性技术能够有效改善植物绝缘油的特性,因此成为植物绝缘油研究的重点方向。目前,植物绝缘油的纳米改性仍面临诸多问题,主要如下:(1)植物绝缘油因粘度较大,导热率较低因而存在散热能力差的缺点,如何选择合理的纳米改性手段。(2)目前制备的纳米改性植物油往往分散稳定性较差,长期使用存在纳米粒子团聚的现象,可能造成油中小桥降低击穿电压,影响添加纳米粒子的效果。(3)纳米粒子对改性绝缘油的电气、理化性能及老化性能影响及影响机理研究。针对以上问题,本文以氮化硼(BN)为改性粒子,纳米纤维素(CNF)为添加剂制备了能够长期分散的BN/CNF改性植物绝缘油,分析测试了其理化电气性能及热稳定性能,并分析了影响机理。本文主要内容如下:(1)通过表面修饰手段制备了能够在油中良好分散的CNF,采用超声剥离法制备了片状BN纳米颗粒,对制备的纳米添加剂使用扫描电镜、X射线衍射和红外光谱等进行了表征,对制备的纳米绝缘油通过分光光度法及Zeta电位法分析其分散稳定性,研究了添加CNF对植物绝缘油的介电、导热性能影响。结果表明,在制备的纳米绝缘油中,CNF能够有效吸附BN纳米粒子,改性油具有良好的分散稳定性,少量添加CNF对植物绝缘油的介电特性及导热性能无明显影响。(2)对制备的BN/CNF改性植物绝缘油的介电特性、导热性能进行了研究,研究表明,添加纳米颗粒使电导率最多降低了58.5%,介质损耗因数下降了42%,增强了绝缘油的工频及雷电击穿强度。导热性能的测试表明,添加BN/CNF可增强导热率,0.2%的BN含量下导热率增大了14.3%。传热实验说明外加电场下BN/CNF可以有效提高绝缘油温度均匀程度,增强热扩散效率。考虑BN的片状结构改进经典模型并增加布朗运动贡献项,改进得出基于傅里叶方程及布朗运动的纳米流体导热计算公式,计算结果与实验数据吻合较好。(3)对制备的BN/CNF纳米植物绝缘油进行了热老化试验,结果表明BN/CNF改能够有效减缓绝缘油的老化速率。通过热重测试、酸值测试及水分测试对改性油的稳定性进行分析,实验表明BN纳米颗粒的添加能够提高绝缘油的热稳定性,延缓绝缘油的热解。同时CNF能够吸收绝缘油中的水分,延缓油中酸性生成物的产生,因此BN/CNF添加在油中形成了共同作用减缓了植物绝缘油的老化。