硅橡胶(概述,主要性能,与热塑性塑料的对比)
Release Time:2021-06-16硅橡胶概述
硅橡胶 (SiR) 作为一种基本绝缘材料,已广泛用于涂覆瓷器和玻璃绝缘子。高压直流(HVDC)技术被认为是解决高电压、大容量、长距离传输和电网互联最高效、最经济的解决方案。国内已有多条±800 kV特高压直流输电线路投入运行。由于具有更好的抗污染性、耐温性、电绝缘性和弹性,SiR被广泛用于高压直流输电线路的绝缘体和电缆附件。
尽管具有所有优势,但 SiR 仍受到长期运行和环境影响的影响。在高压直流输电线路中,即使在设计良好的绝缘体上也可能发生电晕放电,这会将电荷注入绝缘体表面并严重损坏绝缘体。众所周知,电荷注入主要取决于初始外场分布。与交流电压相比,在直流电压下,由于静电场恒定,电荷更容易积聚在绝缘体表面。在由衰减过程的效率决定的特定时间段内,电荷可能会保留在其上。表面电荷的存在导致早期绝缘失效,并在表面闪络的发展过程中起重要作用。也有报道,在相同的现场条件下,直流电压下污染物的积累量是交流电压下的1.2-1.5倍 。有必要研究直流电压下 SiR 绝缘体的性能。当长期暴露在潮湿和严重污染的环境中时,SiR的疏水性会持续丧失,从而导致表面形成导电膜。因此,可能会发生干带电弧并产生大量热量。由于导热系数SiR很低,热量在放电区积聚,不能迅速扩散,这会逐渐引起 SiR 的退化,并可能进一步诱发电痕和腐蚀。特别是在直流电压下,污染物越多,电导率和漏电流越高,这会导致SiR更严重的退化。斜面试验聚合物高温硫化 SiR 绝缘体表明,在正直流电压下比在交流电压下的电痕和腐蚀更严重。此外,由于其复杂的物理结构,附件内部的电场不如电力电缆内部的电场均匀,在制造过程中带来的一些缺陷,如电场不均匀和缺陷,可能会导致附件内部出现介电故障。电树是从电场的增强点开始的,这可能是由空隙、杂质或不规则形状引起的。它对绝缘构成严重威胁,甚至会导致绝缘击穿。
硅橡胶主要性能
※强大的 Si-O 化学结构和高键能赋予硅弹性体独特的性能。硅橡胶的几个优点包括:
※使用温度范围广——优异的耐热性和抗热氧化性(-Si-O-Si-结合能高于CC键)
※优异的抗氧、臭氧和阳光侵蚀能力
※易于抵抗电磁和粒子辐射(紫外线、阿尔法、贝塔和伽马射线)
※优异的不粘和不粘性能
※低毒
※由于其低玻璃化转变温度 (Tg),在低温下具有柔性。
※光学透明度
※良好的绝缘性能
※低化学反应性
※高生物相容性
※优异的机械性能(高撕裂强度,高伸长率)
硅橡胶与热塑性塑料的对比
比较 | 硅橡胶的好处 |
乳胶 | ※由于受控的合成过程,批次间的一致性,与有机批次间的差异 ※卓越的生物相容性 ※更高的清晰度 ※更好的电绝缘性能 ※在更宽的温度范围内保持稳定性 |
PVC | ※惰性和不含可浸出添加剂 ※卓越的生物相容性 ※在更宽的温度范围内保持稳定性 ※卓越的杀菌性能 |
聚氨酯和乙烯基 | ※无增塑剂和无毒 ※卓越的生物相容性 更广泛的温度稳定性 ※较低的压缩集 ※更清晰 ※更柔软 |
热塑性弹性体 | ※卓越的生物相容性 ※优异的耐化学性 ※较低的硬度 ※较低的压缩集 |