[發明專利]一種溫度可控的電場誘導平臺

有效

• 申請號: 201510849512.X
• 申請日: 2015-11-27
• 公開（公告）號: CN106816226B
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 聶京凱;陳新;孔曉峰;龔列謙;韓鈺;郭福;夏志東;王斌;王化;易永利;樊超;徐利民;王廣克;田一;劉曉圣;朱全軍;馬光;祝志祥;楊富堯;程靈;盛鵬;陳保安;吳雪;高潔;張強
• 申請（專利權）人: 國網智能電網研究院;北京工業大學;國網浙江省電力公司金華供電公司;國網浙江省電力公司溫州供電公司;國家電網公司
• 主分類號: H01B13/00
• 分類號: H01B13/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供一種溫度可控的電場誘導平臺，包括：夾持部分、溫度保持部分和電場發生部分，所述夾持部分放置在溫度保持部分內部的工作平臺(16)上，所述溫度保持部分設置的控溫箱的溫度通過PID可控硅控溫元件(21)、熱電偶(19)和(20)以及10組電阻加熱元件(18)組成的控溫加熱系統控制，所述電場發生部分可產生50kV電壓、工頻交流電場及直流電場；該平臺在應用于電場誘導加工制備時，主要滿足預成型的液態硅橡膠在完全硫化過程中，通過電場的誘導取向作用，有序排列，使導電橡膠的導電顆粒形成更為有效的通流路徑，同時其加熱部分，可以為橡膠硫化提供熱源；該平臺在應用于外電場對于材料導電性能影響試驗時，可為導電橡膠提供高場強外場。

技術領域

本發明涉及一種材料加工設備，尤其涉及一種適用于液態硅橡膠基膠的溫度可控的電場誘導平臺

背景技術

5.1現有電場控制用材料及加工需求

在輸變電領域，常用的屏蔽材料主要為金屬材料，一般包括：“鍍鋅鋼板、鋁板、銅板、金屬板網”等。此外，還包括“Ni、硅鋼、坡莫合金”等，由于密度大、易腐蝕、不易加工，且在孔洞縫的封堵上存在加工難度大、封堵匹配性不良等短板，在有較高適型性要求的領域已逐漸被導電復合材料所取代。

導電復合材料作為電磁屏蔽與電場控制用的關鍵封堵或密封材料，已受到除封裝外其它屏蔽需求領域的廣泛關注。與傳統金屬材料相比，此類材料特別適合于各種復雜結構的表面、孔洞和工藝縫隙處的屏蔽與密封。但(導電橡膠類)復合屏蔽材料與金屬材料相比，還存在導電性能低，屏蔽效能略差等問題，為了進一步提升導電橡膠類復合屏蔽材料的屏蔽效能，復合填料、多元填料逐步發展為導電橡膠的焦點領域。國內外研究主要集中在“表面處理、包覆改性、先進制備工藝”的改良上。在多元化顆粒添加及表面改性方面具體包括化學銀覆鎳粉、化學鎳覆鋁粉、化學銀覆銅粉、化學銅覆鋁粉等制備工藝上，并在此基礎上，進一步開展了超聲化學鍍、電鍍納米粉的研究，對不同工藝的微觀結構和性能進行了深入分析，獲得了多種電磁屏蔽導電復合材料；在先進制備工藝研究上，則主要通過外加物理場誘導，實現添加顆粒的取向，提升滲流閾值等方式。物理場主要包括外加誘導電場、外加誘導磁場兩種。

5.2電纜屏蔽材料、空間屏蔽材料發展需求

除設備的電磁防護(密封)需求外，輸電線路(各類導線)以及絕緣的電場控制和防護同樣有待改良。在電力系統中應用的有機聚合物類電介質材料具有優異的絕緣性能，因其較低的電導率及較高的擊穿強度，內部容易積聚空間電荷，造成局部區域電場增加，最終發生局部放電和電樹枝生長加速絕緣劣化，降低材料的絕緣可靠性。當前常用的電纜屏蔽料以及應力錐通常采用導電橡膠作為原料，該類材料具有一定的均勻化電場、傳到集聚電荷作用。但由于材料性能、結構的不足，局放和老化還仍然存在。如果絕緣材料的電導特性能夠具有場強自適應特性，即當材料中局部區域電場很高時，此區域相應的電導率也隨之增大，空間電荷得到擴散，自發場強也隨之調整，則重新均化場強的分布。這就是當前已逐步應用的電導非線性導電橡膠的最直接需求，目前，ABB、西門子等企業已經掌握了該材料的核心技術，國內技術尚屬壟斷。

5.3加工及測試設備需求

針對上述屏蔽材料及制備需求，除材料配方的改良外，加工工藝及研究方法同樣是提升材料性能的關鍵因素之一。在橡膠成型過程中施加外場的方式早已在其他領域所采用，而在導電橡膠、特別是具備介電特性的導電橡膠制備中還研究不足。特別是加工、試驗及測試設備的不足。

對于具有介電特性添加型復合材料的制備(添加型導電橡膠材料)，在制備中往往包括以下工序：基膠制備、填料顆粒制備、混合以及硫化。

以液態硅橡膠為基膠的導電橡膠為例，其在硫化過程中，添加顆粒的定向取向可有效改善導電性能。而控制該工藝的關鍵設備應在硫化過程中有效控制電場或磁場、硫化溫度等關鍵因素。

5.4電場誘導機理