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无机非金属矿物填料是绝缘灌注胶的主要成分之一,具有极其重要的地位。它不仅能够降低生产成本,还可提高灌注胶的介电、导热和力学等性能。氧化铝具有优良的化学稳定性,特别是耐SF6性,被广泛应用在SF6开关中;云母类矿物因具有高的绝缘性能和低电介损耗被广泛应用在绝缘材料中;石英硅微粉与树脂混合性好,浇注后其固化物的介电性能、力学性能优异,是目前常用的填料。上述这三种矿物填料在灌注胶的应用中各有千秋。为绝缘灌注胶的制备与应用提供科学依据,为选用哪种填料提供参考资料,本论文采用行星球磨机、Spetrum One型傅里叶变换红外吸收光谱仪、NXS-11B型旋转粘度计、Z323K冷冻离心机、PC68数字高阻计、自制小型电极、WE-100液压万能试验机、JSM-7500F扫描电镜等仪器设备,研究了不同偶联剂对氧化铝干法表面改性的效果,重点研究了氧化铝及其改性产物在环氧树脂中的分散、沉降性能及其各自的用量对绝缘灌注胶绝缘性能和抗压强度的影响,并与其它填料作研究对比,得到了以下研究结果:(1)偶联剂改性氧化铝实验:憎水性实验结果表明KH-570改性氧化铝和NDZ-311改性氧化铝的表面极性发生了改变,从完全亲水性变成疏水性、亲有机物性;红外吸收光谱分析证实了Al2O3粉体表面有硅烷偶联剂KH-570和钛酸酯偶联剂NDZ-311的吸附;X射线衍射分析说明经偶联剂表面改性处理后的氧化铝峰值没有变化;氧化铝及其表面改性产物的电阻率大小关系顺序为:KH-570改性氧化铝>NDZ-311改性氧化铝>未改性氧化铝。(2)氧化铝及其表面改性产物在环氧树脂E-51中分散性的研究:在60℃条件下,氧化铝-环氧树脂悬浮体系的粘度低,可加入的填料多,其分散性能比25℃条件下的好,可更好的浸润填料;在相同温度下,KH-570改性氧化铝比未改性氧化铝在环氧树脂中的分散性好,在偶联剂的作用下,提高了KH-570改性氧化铝的添加量,甚至比微晶白云母和石英硅微粉的分散性还好些。(3)氧化铝及其表面改性产物在环氧树脂E-51中沉降性能的研究:在偶联剂作用下,对氧化铝的沉降起到了一定的阻止作用,KH-570改性氧化铝和未改性氧化铝在环氧树脂中自然沉降时间分别为1098天、732天,其对应的自然沉降速度分别为7.691×10-7 mm/s、8.381×10-6 mm/s,但氧化铝及其表面改性产物的沉降性都不及1000目微晶白云母的好。(4)氧化铝及其表面改性产物用量对绝缘灌注胶绝缘性能影响的研究:NDZ-311改性氧化铝对绝缘灌注胶电阻率无改善效果。未改性氧化铝用量在一定范围内对绝缘灌注胶的体积电阻率和表面电阻率略有改善。KH-570改性氧化铝用量为80phr时,绝缘灌注胶的表面电阻率最大9.54×1013Ω,体积电阻率最大8.3×1015Ω·cm,KH-570改性氧化铝绝缘灌注胶电阻率明显优于未改性氧化铝绝缘灌注胶。在填料用量相同条件下,氧化铝及其表面改性产物绝缘灌注胶表面电阻率不如微晶白云母绝缘灌注胶;KH-570改性氧化铝对绝缘灌注胶体积电阻率改善效果最明显,其次是微晶白云母。(5)氧化铝及其表面改性产物用量对绝缘灌注胶抗压强度影响的研究:NDZ-311改性氧化铝对绝缘灌注胶抗压强度无改善效果。KH-570改性氧化铝和未改性氧化铝用量≤60 phr时,其各自制备的绝缘灌注胶抗压强度变化相差不大,无明显改善作用;当用量60 phr140 phr时,未改性氧化铝绝缘灌注胶抗压强度随用量的增加而逐渐减小,KH-570改性氧化铝绝缘灌注胶抗压强度有明显的改善作用,且先随用量的增加而逐渐增大至最大110.77 Mpa,此时用量为100phr时,然后再随用量的增加而逐渐下降。同其它填料相比,不及石英硅微粉对绝缘灌注胶抗压强度的改善作用。