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近年来,复合绝缘套管因其独特的物理特性在防炸裂方面具有先天优势,代替瓷质套管广泛应用于电力系统中。高温硫化硅橡胶(HTV)具有优良的憎水性、憎水迁移性、耐电腐蚀性能和闪络特性,但在特定的条件下易老化,绝缘性能下降。复合绝缘外套实际工况下易出现漏油、受热等情况,加速其老化过程,危害电力系统安全稳定运行。直接氟化技术可以在不改变材料原有物理化学特性的条件下,改善材料的电特性,将直接氟化技术应用于硅橡胶材料的改性对于绝缘材料性能提升的研究具有重要意义。本文利用直接氟化改性制备改性HTV,搭建热-油老化平台,模拟实际运行工况,通过测试老化HTV试样的憎水性、闪络特性和表面电位分布特性,研究直接氟化改性对高温硫化硅橡胶热-油老化性能的影响。同时利用扫描电镜和红外光谱仪分析硅橡胶的氟化机理和热-油老化机理。首先通过直接氟化反应制备氟化改性硅橡胶试样,进行硅橡胶与油的相容性试验,测试HTV试样吸油率及憎水恢复性能,并通过SEM扫描电镜和FTIR红外光谱分析其氟化机理,发现氟化后HTV试样表面形貌变化不明显,表面分子中产生大量C-F键,C-F键含量与氟化时间成正比;直接氟化改性后,HTV试样的吸油速率和饱和吸油率降低,憎水性能提高,相同浸油时间,改性HTV试样初始憎水角和稳态憎水角都比未氟化HTV试样大,稳态憎水角随氟化时间增加而增大。通过加速热-油老化试验制备不同热-油老化时间的氟化HTV试样和未氟化HTV试样,测试试样的憎水恢复性能,通过SEM扫描电镜和FTIR红外光谱分析硅橡胶热-油老化机理,发现老化后试样表面出现凹陷、孔洞和裂纹等缺陷,硅橡胶表面分子键断裂,C-H键、Si-O键、Si-C键等含量降低;未改性HTV热-油老化后,其初始憎水角都较小,稳态憎水角随老化时间增加而降低;直接氟化改性后,HTV试样憎水性能明显提高,热-油老化后其初始憎水角高于未氟化HTV试样,相同老化程度的HTV试样稳态憎水角随氟化时间增大而升高。通过闪络电压测试系统测试热-油老化时间对HTV试样闪络电压的影响以及直接氟化改性后试样闪络特性的变化,发现未改性HTV试样闪络电压随热-油老化时间增加先降低然后趋于稳定;直接氟化改性后,HTV试样闪络电压明显升高,氟化改性时间越长,HTV试样在不同热-油老化时间点的闪络电压都更高。通过直接氟化改性对热-油老化HTV试样的憎水性和闪络特性的影响,发现直接氟化改性能有效提升硅橡胶材料的抗热-油老化性能,使其在热-油环境下有更优异的憎水性能和闪络特性;但是随着热-油老化到某一程度,改性作用会逐渐失效,试验结果表明直接氟化改性的时间越长,氟化改性作用在热-油环境中的时效性更优异。通过等温表面电位测试系统测试HTV试样表面电压衰减曲线,计算其表面陷阱分布,研究热-油老化过程中硅橡胶表面陷阱分布特性的变化以及直接氟化改性对HTV试样陷阱分布特性的影响。HTV试样表面陷阱密度和陷阱能级先随着热-油老化时间增加而增大,一段时间后,陷阱密度趋于饱和不再出现新的陷阱,陷阱能级受限于老化温度也不再增大。直接氟化改性后,HTV试样陷阱密度随氟化时间增大而略微上升,陷阱能级随氟化时间增加而降低;直接氟化改性可以显著改善硅橡胶材料的陷阱特性,但是随着热-油老化进行,氟化层会遭到破坏,改性作用逐渐失效,氟化改性时间越长,氟化层越厚,改性作用在热-油老化过程中时效性越优异。研究硅橡胶材料表面陷阱分布特性与其闪络电压的关系,发现HTV试样闪络电压与表面深陷阱能级中心呈负相关;相同深陷阱能级中心时,直接氟化改性后的HTV试样闪络电压更高。