[发明专利]一种可自适应调控电导及介电的氧化锌复合绝缘材料及其制备方法

摘要

一种可自适应调控电导及介电的氧化锌复合绝缘材料，其特征在于，首先以铋、锰、钴、铌掺杂氧化锌得到非线性介电特性的氧化锌粉体颗粒；再在其表面原位聚合聚酰亚胺，赋予氧化锌粉体颗粒非线性电导特性；最后以此填充硅橡胶，制得一种可自适应调控电导及介电的氧化锌复合绝缘材料。本发明的复合绝缘材料，同时具有非线性电导特性和非线性介电特性，可以随外加电场而自适应变化，有助于解决电力系统绝缘设备或部件电场分布不均匀的问题。

主权项

1.一种可自适应调控电导及介电的氧化锌复合绝缘材料，其特征在于，首先以铋、锰、钴、铌掺杂氧化锌得到非线性介电特性的氧化锌粉体颗粒；再在其表面原位聚合聚酰亚胺，赋予氧化锌粉体颗粒非线性电导特性；最后以此填充硅橡胶，制得一种可自适应调控电导及介电的氧化锌复合绝缘材料；所述的可自适应调控电导及介电的氧化锌复合绝缘材料由如下重量份的原料制备而成：氧化锌20‑25份、氧化铋0.5‑1份、二氧化锰2‑3份、四氧化三钴0.6‑0.8份、五氧化二铌0.5‑0.7份、二氧化硅3‑4份、氧化铝10‑12份、N‑甲基吡咯烷酮180‑200份、二甲基二苯甲烷二胺20‑25份、4,4′‑二氨基二苯醚30‑35份、1,4,5,8‑萘四甲酸二酐25‑30份、氯醇橡胶100‑120份、甲基乙烯基硅橡胶450‑500份；所述的可自适应调控电导及介电的氧化锌复合绝缘材料由如下步骤制备而成：（1）将氧化锌、氧化铋、二氧化锰、四氧化三钴、五氧化二铌、二氧化硅和氧化铝湿法球磨混合均匀，将混合好的溶浆通过喷雾造粒机喷雾成型，并对所得粉料过120‑150目筛；将过筛后的粉料置于管式炉中煅烧，以20‑30℃/min的速率升温至1300‑1400℃，并恒温煅烧 5‑6h，并冷却至室温；将煅烧后的粉料碾碎，球磨，过220‑250目筛，得到非线性介电特性的氧化锌粉体颗粒；（2）将反应容器置于冰水浴中，将步骤（1）的产物置于反应容器中，加入N‑甲基吡咯烷酮，超声震荡50‑60min，形成稳定的悬浮液，通氮气保护，加入二甲基二苯甲烷二胺和4,4′‑ 二氨基二苯醚，剧烈搅拌2‑3h，分三次，每隔0.5h，加入1,4,5,8‑萘四甲酸二酐，加完后继续搅拌5‑6h；（3）将步骤（2）的产物、氯醇橡胶、甲基乙烯基硅橡胶混合均匀后，倒入具有10‑12mm直径圆孔的铁板模具中，置于真空干燥箱中真空抽取气泡30‑40min，然后置于热压机上在15‑ 20MPa、150‑180℃下，加热硫化2‑3h，得到可自适应调控电导及介电的氧化锌复合绝缘材料。