[发明专利]一种核壳结构的非线性复合绝缘材料及其制备方法

权利要求书

1.一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、制备具有核壳结构的碳化硅粉末；

步骤2、制备掺杂核壳结构碳化硅的环氧树脂基非线性复合绝缘材料：称取1～15g的步骤1制备的具有核壳结构的碳化硅粉末放入烧杯中，加入50～100ml丙酮，然后加入50～60g环氧树脂，超声分散5～10min，然后在50～60℃油浴环境下搅拌4～5h，得到混合液，待用；

步骤3、将步骤2得到的混合液中加入40～45g固化剂和0.5～1g促进剂，真空条件下搅拌20～30min，然后将混合液注入模具，一定温度下固化后自然冷却，制得一种核壳结构的非线性复合绝缘材料。

2.根据权利要求1所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤1具有核壳结构的碳化硅粉末的制备方法，包括如下步骤：

步骤a、按照一定的料液比分别称取一定量的纳米碳化硅、正硅酸乙酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷，待用；

步骤b、将步骤a称量好的纳米碳化硅加入一定体积的蒸馏水、无水乙醇，搅拌均匀后进行超声分散，分散后得到第一混合液，待用；

步骤c、将步骤a称量好的正硅酸乙酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷中加入一定体积的无水乙醇，搅拌均匀后进行超声分散，分散后得到第二混合液，待用；

步骤d、将步骤c得到的第二混合液缓慢加入到步骤b制备的第一混合液中，然后再加入0.8～3倍体积的去离子水，在一定温度下搅拌反应10～12h，得到第三混合液，用无水乙醇和去离子水对第三混合液进行洗涤和离心各三次，真空干燥后，得到具有核壳结构的碳化硅粉末。

3.根据权利要求2所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤a中纳米碳化硅、正硅酸乙酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷的料液比为8～15g：16～30ml：1.2～2.25ml。

4.根据权利要求2所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤b中纳米碳化硅、蒸馏水、无水乙醇的料液比为8～15g：40～100ml：5～10ml，超声分散时间为5～10min。

5.根据权利要求2所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤c中将称量好的正硅酸乙酯、3-氨丙基三乙氧基硅烷中加入2～6倍体积的无水乙醇，超声分散时间为5～10min。

6.根据权利要求2所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤d中反应条件为50℃油浴环境，真空干燥条件为在100℃的真空干燥箱里干燥8h。

7.根据权利要求1所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤2中的环氧树脂为双酚A型环氧树脂。

8.根据权利要求1所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法，其特征在于：步骤3中的固化剂为甲基四氢苯酐，促进剂为2，4，6-三(二甲胺甲基)苯酚，固化条件为在80℃下固化4h，然后再升温至120℃固化8h。

9.一种权利要求1-8之一所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料的制备方法制备的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料，其特征在于：所述的一种核壳结构的非线性复合绝缘材料在16kV/mm以下电场中体积电导率小于6.5×10^-14S/m，非线性阈值场强为16kV/mm。