隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的飛速發(fā)展,憑借著節(jié)能的優(yōu)勢,變頻調(diào)速電動機使用越來越廣泛,但是變頻電機多采用脈寬調(diào)制(PWM)驅(qū)動脈沖調(diào)速技術(shù),增加了電機定子繞組電壓的幅值,導(dǎo)致嚴重的局部放電(電暈),使得電機的絕緣系統(tǒng)壽命大大降低。在電機定子繞組絕緣系統(tǒng)中使用耐電暈聚酰亞胺薄膜,是目前延長電機壽命最直接有效的方法。國內(nèi)外制備耐電暈聚酰亞胺薄膜的納米填料主要有氧化鋁、氧化硅,而氧化硅因為粒徑更小、摻雜量更高而倍受研究者關(guān)注。但是國內(nèi)外主要使用溶膠凝膠法制備聚酰亞胺/納米氧化硅復(fù)合薄膜,過程復(fù)雜,影響因素多,不適合工業(yè)生產(chǎn)。
使用共混法制備了納米SiO2/聚酰亞胺復(fù)合薄膜,研究了納米SiO2添加量對該復(fù)合薄膜力學(xué)性能、電氣強度以及耐電暈性能的影響,并討論了樹脂體系的固含量對該復(fù)合薄膜耐電暈性能的影響。結(jié)果表明:隨著SiO2添加量的增大,薄膜的拉伸強度變化不大,但斷裂伸長率下降明顯,電氣強度先升高后降低,SiO2含量為6%時電氣強度達到**值,耐電暈性能提高。隨著樹脂固含量的增大,薄膜的耐電暈性能也隨之提高,**樹脂固含量為19%。
使用共混法制備了納米氧化硅/聚酰亞胺復(fù)合薄膜,研究了納米填料的添加量對復(fù)合材料拉伸強度、斷裂伸長率、電氣強度以及耐電暈性能的影響,得到以下結(jié)論:
(1)納米SiO2 對復(fù)合薄膜拉伸強度的影響不大,但斷裂伸長率隨著納米SiO2的加入而降低;
(2)電氣強度隨著納米填料添加量的增加而呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢,當(dāng)納米SiO2含量為6%時,電氣強度達到**值,由純PI 膜的162 MV/m提高至248 MV/m;
(3)與純PI 膜相比,納米氧化硅/聚酰亞胺復(fù)合薄膜的耐電暈性能大幅度提高,當(dāng)SiO2含量為15%時,復(fù)合薄膜的耐電暈壽命在3 kV電壓下超過純PI膜壽命的20 倍,在2 kV電壓下超過純PI 膜壽命的30倍;
(4)納米氧化硅/聚酰亞胺復(fù)合薄膜的耐電暈性能隨著樹脂體系的固含量增大而增大,在不影響樹脂流平性的條件下,樹脂的固含量為19%時為**。