Przygotowanie i charakterystyka kompozytowego materiału izolacyjnego nano-MgO/polipropylen do budowy linii przesyłowych prądu stałego ultrawysokiego napięcia

• Autorzy: Kang Xuefu , Pei Xudong , An Jianzhen , Liang Daping , Ling Shuqi , Wang Yuping

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2024.1.7

Warianty tytułu

EN

Preparation and characteristics of nano-MgO/polypropylene composite insulating material for ultra-high voltage DC transmission line construction

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Nanocząstki MgO (nano-MgO) zostały przygotowane przez wspomagane mikrofalowo kalcynowanie Mg(OH)₂ i wykorzystane do modyfikacji właściwości matrycy polipropylenowej (PP) (zawartość nanocząstek do 2% mas.). Dodatek nano-MgO do matrycy PP zawierającej kopolimer etylen/octan winylu spowodował wzrost jej rezystywności objętościowej z 1,73∙10¹⁴ Ωm do 2,85∙10¹⁴ Ωm, ale miał tylko niewielki wpływ na natężenie pola przebicia materiału. Dodatek nano-MgO spowodował również poprawę makroskopowych właściwości elektrycznych materiałów w porównaniu z czystymi próbkami PP. Po dodaniu 0,5% mas. nano-MgO gęstość ładunku przestrzennego kompozytu PP pozostała niezmieniona na poziomie 0,81 C/m² , a gdy zawartość nano-MgO wynosiła 1% mas., gęstość ładunku przestrzennego była najniższa. Wytrzymałość na rozciąganie i wydłużenie przy zerwaniu kompozytowych materiałów izolacyjnych nano-MgO/PP były nieco niższe niż w przypadku czystego PP, ale ogólny spadek nie był znaczący. Badanie właściwości mechanicznych potwierdziło możliwość zastosowania kompozytowych materiałów izolacyjnych nano-MgO/PP w praktyce przemysłowej.

EN

Nano-MgO particles were prepd. by microwave-assisted calcining Mg(OH)₂ and used for modifying properties of the polypropylene (PP) matrix (nano-MgO content up to 2% by mass). The addn. of nano-MgO to the ethylene/vinyl acetate copolymer-cong. PP matrix, resulted in an increase its volume resistivity form 1.73·10¹⁴ Ωm up to 2.85·10¹⁴ Ωm but had only a small impact on the breakdown field strength of the material. The addn. of nano-MgO resulted also in improving the macroscopic elec. properties of the materials when compared with pure PP samples. When 0.5% by mass nano-MgO was added, the space charge d. of PP composite remained unchanged at 0.81 C/m² , and when the content of nano-MgO was 1% by mass, the space charge density was the lowest. The tensile strength and elongation at break of nano-MgO/PP composite insulation materials were slightly lower than that of pure PP, but the overall decline was not significant. The study on mechanical properties conformed the applicability of the nano-MgO/PP composite insulating materials in the industrial practice.

Słowa kluczowe

PL

nanocząstka; tlenek magnezu; polipropylen; ultrawysokie napięcie; materiał izolacyjny

EN

nanoparticle; magnesium oxide; polypropylene; ultra-high voltage; insulating material

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 103, nr 1
• Strony: 97--103
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Kang Xuefu

• Tianshui Normal University, Gansu Province, China

autor

Pei Xudong

• Gansu Electrical Apparatus Research Institute, Gansu Province, Tianshui City, 741018, China

autor

An Jianzhen

• Tianshui Normal University, Gansu Province, China

autor

Liang Daping

• Tianshui Normal University, Gansu Province, China

autor

Ling Shuqi

• Tianshui Normal University, Gansu Province, China

autor

Wang Yuping

• Tianshui Normal University, Gansu Province, China

Bibliografia

• [1] A. Bouaziz, M. Khemakhem, V. Massardier, M. Jaziri, J. Compos. Mater. 2018, 30, 52.
• [2] Q. Guo, D. Shi, C. Yang, G. Wu, J. Supercrit. Fluids 2022, 181, 105466.
• [3] W. Wang, H. Kang, N. Li, J. Guo, D.Y. Girma, Y. Liu, Int. J. Geomech. 2022, 22, No. 6.
• [4] H. He, J. Gao, Y. Wang, Z. Zhu, Y. Liu, G. Tian, J. Appl. Polym. Sci. 2022, 139, No. 20, e52151.
• [5] M. Y. Han, D. M. Min, L. I. Qinrong, L. I. Shengtao, W. U. Qingzhou, S. R. Qin, Sci. Sin. Technol. 2023, 53, No. 1, 90.
• [6] I. Pleşam, P. V. Noţingher, S. Schlögl, C. Sumereder, M. Muhr, Polymers 2016, 8, No. 5, 173; https://doi.org/10.3390/polym8050173.
• [7] K. A. Faiza, A. A, Alahmadi, H. Ishidam N. Ullah, Sci. Rep. 2023, 13, 7235; https://doi.org/10.1038/s41598-023-31473-3.
• [8] R. Oaddi, R. Tiskatine, M. Boulaid, L. Bammou, A. Aharoune, A. Ihlal, Instrum. Mes. Metrol. 2019, 18, No. 3, 281.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).