[发明专利]一种提升绝缘材料真空沿面闪络强度的方法

说明书

本发明公开了一种提升绝缘材料真空沿面闪络强度的方法，室温下将经清洗干燥后的绝缘介质材料依次浸泡在多巴胺溶液、硝酸银溶液和多巴胺溶液中，制成表面具有多巴胺‑纳米银‑多巴胺三明治结构的绝缘材料。本发明提出的方法能够显著的提高绝缘介质材料的真空沿面闪络电压，并且具有实现简单、实用性好、所需设备和处理条件简单易得和可重复性强的优点。

技术领域

本发明属于高压绝缘材料技术领域，具体涉及一种提升绝缘材料真空沿面闪络强度的方法。

背景技术

由于真空介质具有击穿场强高和质量轻的特性被广泛应用于电力设备中，使电力设备的体积和重量都大大减小，有助于电力设备向高功率密度和小型化方向发展。电力设备中的固体绝缘件也必不可少，它们起着固定、支撑和保护作用。但在真空和固体绝缘介质界面处发生的沿面闪络现象会导致电力设备失效、引发严重的安全事故、造成巨大的经济损失，成为了制约电网向着高电压、大电流和高容量发展的主要因素之一。因此研究绝缘材料沿面闪络现象及其形成机理，从而找到提高其沿面闪络电压的方法非常重要。已知的影响绝缘材料沿面闪络电压的主要因素有施加电压波形、绝缘材料几何形状、绝缘体表面处理、绝缘材料介电常数、绝缘材料纳米或微米掺杂、绝缘材料预防电处理、多层梯度绝缘技术等，其中通过对绝缘材料表面处理来提升其沿面闪络电压是一种常用的方法。

多巴胺具有很强的黏附能力，它几乎可以与任何固体材料的表面紧密结合，因此被广泛应用于生物粘合剂、分离膜、传感器、生物医学等领域。多巴胺同时还具有很强的还原能力，这使得它可以将金属离子还原成纳米尺寸的金属粒子附着在材料表面。纳米尺寸的金属粒子附着在绝缘材料表面可以作为深陷阱来捕获注入电荷，抑制电场畸变，减少电荷复合和热电子效应，从而提升沿面闪络电压。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种提升绝缘材料真空沿面闪络强度的方法，能够显著提高绝缘介质材料的真空沿面闪络电压，并且具有实现简单、实用性好、所需设备和处理条件简单易得和可重复性强的优点。

本发明采用以下技术方案：

一种提升绝缘材料真空沿面闪络强度的方法，室温下将经清洗干燥后的绝缘介质材料依次浸泡在多巴胺溶液、硝酸银溶液和多巴胺溶液中，制成表面具有多巴胺-纳米银-多巴胺三明治结构的绝缘材料。

具体的，包括以下步骤：

S1、将绝缘介质材料依次使用无水乙醇及去离子水超声清洗，然后放入真空干燥箱中烘干；

S2、将绝缘介质材料浸没在多巴胺溶液中使其表面吸附一层多巴胺；

S3、将表面吸附有多巴胺的绝缘材料浸没在硝酸银溶液中，溶液中的银离子在多巴胺的作用下还原为纳米银颗粒吸附在绝缘材料表面，在其表面形成多巴胺-纳米银两层结构；

S4、将具有两层结构的绝缘材料再次浸没在多巴胺溶液中，获得表面具有多巴胺-纳米银-多巴胺三明治结构的绝缘材料。

进一步的，步骤S1中，烘干温度为50～60℃，时间大于24h。

进一步的，步骤S2中，多巴胺溶液的浓度为2g/L，室温下浸泡时间为6～25h。

进一步的，步骤S3中，硝酸银溶液浓度为50mmol/L，室温下浸泡0～4h。

进一步的，步骤S4中，多巴胺溶液的浓度为2g/L，室温下浸泡时间为6～25h。

进一步的，绝缘介质材料为低密度聚乙烯薄膜，通过热压的方法制得。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：