[發明專利]一種硅橡膠紫外老化檢測和評價方法

在審

• 申請號: 202210510508.0
• 申請日: 2022-05-11
• 公開（公告）號: CN115015093A
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 李國倡;張帆;魏艷慧;楊晶晶;張連康
• 申請（專利權）人: 青島科技大學
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00;G06T11/20
• 代理公司: 北京君慧知識產權代理事務所(普通合伙) 11716
• 代理人: 肖鵬

本發明提供了一種硅橡膠紫外老化的檢測方法，其特征在于，所述檢測方法包括：對于某一確定種類的硅橡膠，制備具有準確且彼此不同的紫外老化時間的多個標準樣品，針對每個標準樣品，構建表面電位衰減函數V(t)，根據式1和式2計算得到該標準樣品的用所述紫外老化時間標識的陷阱密度N_t對應于陷阱能級E_t的曲線，將所有的曲線繪制成系列曲線圖；對于所述確定種類的硅橡膠的待測樣品，通過所述系列曲線圖中與待測樣品比對曲線最接近的一條或兩條曲線對應的紫外老化時間，確定該待測樣品的紫外老化時間。本發明提供了一種針對硅橡膠材料表面進行紫外老化評估的方法，該評價方法更加精確，并且過程簡單，易于操作。

技術領域

本發明涉及一種評價方法，具體來講，涉及一種硅橡膠紫外老化檢測和評價方法。

背景技術

我國電力行業飛速發展，電壓等級不斷提高，這對電纜附件等高壓產品絕緣性能提出了更高的要求。硅橡膠材料因其優異的電學性能與穩定性被越來越多地應用在電力行業。在戶外硅橡膠制高壓產品使用過程中，紫外線對硅橡膠的破壞作用不容小覷。

發明內容

發明人分析，發現：目前，硅橡膠紫外老化試驗方法較為成熟，但是其試驗評價方法并不完善，主要有熱刺激電流(Thermal-Stimulated Current，TSC)法、核磁共振法以及傅里葉紅外光譜法。以上方法均是對材料整體進行評估，而紫外線作用于硅橡膠材料表面，對其內部基本不會造成破壞，材料整體評估方法精度有限。因此，一種針對硅橡膠材料表面進行精確評估的方法顯得尤為重要。

本發明的目的在于提供一種硅橡膠紫外老化檢測和評價方法。

為實現上述目的，本發明所采用的技術方案為：

本發明的一方面提供一種硅橡膠紫外老化檢測方法，所述檢測方法包括以下步驟：

對于某一確定種類的硅橡膠，制備具有準確且彼此不同的紫外老化時間的多個標準樣品，針對每個標準樣品，測量并構建表面電位衰減函數V(t)，根據式1和式2計算得到該標準樣品的用所述紫外老化時間標識的陷阱密度N_t對應于陷阱能級E_t的曲線，將所有標準樣品的曲線繪制成系列曲線圖；

對于所述確定種類的硅橡膠的待測樣品，測量并構建表面電位衰減函數V(t)，根據式1和式2計算得到其N_t對應于E_t的比對曲線，將比對曲線放入所述系列曲線圖中，通過所述系列曲線圖中與該比對曲線最接近的一條或兩條曲線對應的紫外老化時間，確定該待測樣品的紫外老化時間，

式1為

式2為E_t＝k_BT ln(tv)，

其中，ε₀為真空介電常數；ε_r為相對介電常數；q為電子電荷量，C；k_B為玻爾茲曼常數，J/K；T為溫度，K；L為試樣厚度，m；t為時間，s；V(t)為表面電位衰減函數，V；v為電子振動頻率，s^-1。

其中，標準樣品的用不同紫外老化時間標識的陷阱密度N_t對應于陷阱能級E_t的曲線，可以將曲線繪制成系列曲線圖置于一張圖中。

這里，若通過系列曲線圖中的一條曲線對應的紫外老化時間確定待測樣品的紫外老化時間時，一定要找系列曲線圖中最接近的一條曲線對應的紫外老化時間；若通過系列曲線圖中的兩條曲線對應紫外老化時間時，可以取兩條曲線紫外老化時間的均值。

在本發明的一個示例性實施例中，所述檢測方法通過減小所述多個標準樣品的紫外老化時間間隔和/或增加標準樣品的數量來提高檢測的精度和準確性。