自修复材料——”新一代“绝缘材料
海底高压装置的初期故障是很容易被忽略的,而且修复费用也是非常昂贵的。研究人员认为自修复材料也许可以解决该问题。这样先前用于制备高压设备的易受损的绝缘材料就有望得到替换。
这项技术使用了一种叫做“微囊”的材料,这种材料被加入到传统的绝缘材料中,在材料的疲劳点释放自修复分子。这个项目的研究团队由化学家、物理学家和电气工程师组成。如果该技术研究成功,那么用于昂贵电气装置的新型绝缘材料将被发现。
电气绝缘材料中被称为电树枝生长的现象即将迎来它们的终结。电应力场利用绝缘材料中的微小缺陷,形成了在材料中用于扩散的细如毛发的通道,这些通道就像一棵树的树枝一样。当这些通道终达到绝缘材料的表面时,材料已经被破坏并且将会发生短路。“短路的发生通常都和电树枝有联系。” Lesaint学院的?ystein Hestad解释道。
这类缺陷的修复花费是十分昂贵的,尤其是当缺陷发生在海上风电场或者海底石油生产装置上,也许甚至发生在寒冷的北极。研究人员说,在这些情况下,自修复绝缘材料是传统修复方法的一种划算的替代品。
SINTEF研究人员的工作是在一个公认的概念上展开的,这个概念是为了修复聚合物复合材料中机械损伤和裂缝而发展起来的。复合材料和微囊混合在一起,微囊中充满了液态的单体,这些单体分子能够彼此互相结合,从而形成长链分子。如果裂缝或者其它的缺陷刺激到微囊,单体分子就会被释放出来,充满裂缝。
绝缘材料中掺杂的微囊碰到电化学树的分支就会爆炸。液态单体流入细小的通道,形成“电化学树”并且发生聚合反应。若通道被充满,绝缘材料的电老化过程将会停止。绝缘材料的“免疫防疫”功能利用这种方式得到加强,并且设备的使用寿命也得以延长。
Lesaint说“很多人对这项技术表现了浓厚的兴趣,但在我们有更多可靠的实验结果之前,就不会资助我们,但现在问题的关键在于我们目前没有足够的经费进行下一步的研究。这个自修复项目能否从一个有前途的理论变成真正的新型绝缘材料,明年就会得知。
更多信息请关注复合材料信息网http://www.cnfrp.com
这项技术使用了一种叫做“微囊”的材料,这种材料被加入到传统的绝缘材料中,在材料的疲劳点释放自修复分子。这个项目的研究团队由化学家、物理学家和电气工程师组成。如果该技术研究成功,那么用于昂贵电气装置的新型绝缘材料将被发现。
电气绝缘材料中被称为电树枝生长的现象即将迎来它们的终结。电应力场利用绝缘材料中的微小缺陷,形成了在材料中用于扩散的细如毛发的通道,这些通道就像一棵树的树枝一样。当这些通道终达到绝缘材料的表面时,材料已经被破坏并且将会发生短路。“短路的发生通常都和电树枝有联系。” Lesaint学院的?ystein Hestad解释道。
这类缺陷的修复花费是十分昂贵的,尤其是当缺陷发生在海上风电场或者海底石油生产装置上,也许甚至发生在寒冷的北极。研究人员说,在这些情况下,自修复绝缘材料是传统修复方法的一种划算的替代品。
SINTEF研究人员的工作是在一个公认的概念上展开的,这个概念是为了修复聚合物复合材料中机械损伤和裂缝而发展起来的。复合材料和微囊混合在一起,微囊中充满了液态的单体,这些单体分子能够彼此互相结合,从而形成长链分子。如果裂缝或者其它的缺陷刺激到微囊,单体分子就会被释放出来,充满裂缝。
绝缘材料中掺杂的微囊碰到电化学树的分支就会爆炸。液态单体流入细小的通道,形成“电化学树”并且发生聚合反应。若通道被充满,绝缘材料的电老化过程将会停止。绝缘材料的“免疫防疫”功能利用这种方式得到加强,并且设备的使用寿命也得以延长。
Lesaint说“很多人对这项技术表现了浓厚的兴趣,但在我们有更多可靠的实验结果之前,就不会资助我们,但现在问题的关键在于我们目前没有足够的经费进行下一步的研究。这个自修复项目能否从一个有前途的理论变成真正的新型绝缘材料,明年就会得知。
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