[发明专利]一种多层电介质材料的制备装置及方法

说明书

本发明提供了一种多层电介质材料的制备装置及方法，所有薄片夹层模具依次叠放，第一、第二底板模具分别设置于所有薄片夹层模具的两侧，并可拆卸固定连接；每个薄片夹层模具均具有用于制备试样的缺口，缺口处契合安装有挡板模具，挡板模具能够插入缺口或从缺口抽出；薄片夹层模具的厚度与与该薄片夹层模具契合的挡板模具的厚度相同；每个薄片夹层模具的缺口均连通有浇注孔，每个薄片夹层模具对应的浇注孔从该薄片夹层模具延伸至第一底板模具或第二底板模具表面，本发明能够制备片状多层电介质材料试样，以便于模拟复合绝缘系统中不同电介质材料之间的固‑固界面，研究不同材料之间的界面极化、界面电荷积聚等界面效应对电介质材料电气性能的影响。

技术领域

本发明属于电介质与电气绝缘研究领域，具体涉及一种多层电介质材料的制备装置及方法。

背景技术

基于实际工程中电力设备制造工艺与绝缘结构设计的要求，多数的电力设备绝缘系统中存在两种或多种电介质材料相互接触的固-固界面。在超、特高压GIS用盆式绝缘子中，中心导杆表面的缓冲层为环氧树脂/导电炭黑复合材料，绝缘子盆体材料为环氧树脂/氧化铝复合材料，需要进行二次固化成型，从而存在着环氧复合材料-环氧复合材料的界面，该界面的性能会影响到整个设备的绝缘性能，因此为了研究同种聚合物基体材料多次浇注形成的界面，需制备同种材料的多层试样。除了同种材料的界面，在电力设备中还会存在不同材料的界面，例如在电缆接头处，存在硅橡胶-聚乙烯的界面，由于不同材料电导率和介电常数的差异，该种复合界面是电力系统的薄弱环节，严重时甚至导致绝缘破坏和运行故障，需要制备不同材料的多层试样对其界面处的电气性能进行研究。此外，介电功能梯度材料是一类介电常数在空间非均匀分布的材料，通过调节材料的介电常数的空间分布来实现对于电场强度的空间分布的调控，降低材料内部的最大场强，对于绝缘系统的耐电强度有着较为显著的提升作用，需要制备梯度材料对其电场分布等电学性能进行研究。综上所述，为了研究电力设备绝缘系统中的固-固界面对其电气特性的影响，需通过一种多层电介质材料的制备装置来制备片状多层电介质材料，以便于进行介电常数、介电损耗和空间电荷等参数的测试，从而能够进一步开展绝缘结构优化与绝缘强度提高的研究。

发明内容

为解决现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多层电介质材料的制备装置及方法，本发明能够制备片状多层电介质材料试样，以便于模拟复合绝缘系统中不同电介质材料之间的固-固界面，研究不同材料之间的界面极化、界面电荷积聚等界面效应对电介质材料电气性能的影响。

本发明采用的技术方案如下：

一种多层电介质材料的制备装置，包括第一底板模具、第二底板模具和至少两个薄片夹层模具，所有薄片夹层模具依次叠放，第一底板模具和第二底板模具分别设置于所有薄片夹层模具的两侧，第一底板模具、第二底板模具和所有薄片夹层模具可拆卸固定连接；每个薄片夹层模具均具有用于制备试样的缺口，所述缺口处契合安装有挡板模具，挡板模具能够插入所述缺口或从所述缺口抽出；薄片夹层模具的厚度与与该薄片夹层模具契合的挡板模具的厚度相同；

每个薄片夹层模具的缺口均连通有浇注孔，每个薄片夹层模具对应的浇注孔从该薄片夹层模具延伸至第一底板模具或第二底板模具表面。

薄片夹层模具的缺口处设置有插槽，挡板模具的外轮廓与所述插槽契合，挡板模具能够沿所述插槽插入所述缺口或从所述缺口抽出。

所述插槽为V型槽，挡板模具的外轮廓为与该V型槽适配的V型结构。

挡板模具上连接有把手，把手用于将挡板模具沿插槽插入缺口或从缺口抽出。

第一底板模具、第二底板模具和所有薄片夹层模具通过螺丝和螺母可拆卸固定连接。

所有薄片夹层模具按照缺口面积大小顺序依次叠放，相邻两个薄片夹层模具之间，面积较小的缺口完全正投影于面积较大缺口的区域内。

一种多层电介质材料的制备方法，采用本发明的上述制备装置进行，过程如下：