电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置，涉及复合绝缘材料技术领域，该观察装置包括电极系统、石英玻璃缸、CCD相机和试验台；电极系统通过绝缘支柱水平设在石英玻璃缸内部且电极系统包括夹片组件、高压电极、接地电极和两个聚四氟乙烯膜，所述夹片组件、高压电极、接地电极和两个聚四氟乙烯膜围成一个装载复合绝缘材料试样的封闭式空间，其中，硅油中装有电热丝和温度传感器，电热丝和温度传感器分别通过电热丝引线和温度传感器引线与温度控制器相连；CCD相机位于电极系统的正上方且高于硅油的液面。本装置应用范围广，适用于聚乙烯、聚丙烯等熔融温度或成型温度高的复合绝缘材料中填料运动状态的表征。表征。表征。

【技术实现步骤摘要】
电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置


[0001]本专利技术涉及复合绝缘材料
，具体是电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置。

技术介绍

[0002]由绝缘聚合物基体和无机填料构成的聚合物基复合绝缘材料性能与填料分布状态有关。现有研究表明，在复合绝缘材料成型过程中，通过改变外界因素(电、热等)使得无机填料从随机分布转变为链状或梯度分布可以改善复合绝缘材料性能。
[0003]电场诱导是典型的外场辅助制备复合绝缘材料的技术手段。在复合绝缘材料成型过程中，对复合绝缘材料施加电场达到改变填料在基体中的分布状态的目的。对于液态、室温成型的聚合物基体而言，现有观察装置可以表征在电场诱导成型复合绝缘材料成型过程中无机填料在聚合物基体中的运动状态，但是这种观察装置只适用于室温成型的复合绝缘材料。聚乙烯、聚丙烯等聚合物基体在室温下为固体。只有在温度足够高(超过聚合物的熔融温度)的情况下，此类聚合物基体才能进入熔融状态，而且也只有在其熔融状态下采用电场诱导技术，才能实现聚合物基复合绝缘材料内填料分布状态的调控。但是，目前尚未有适合高温、电场诱导作用下复合绝缘材料的填料运动观察装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置，以解决现有电场诱导复合绝缘材料填料运动状态观察装置只适用于室温成型的复合绝缘材料的不足的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置，包括电极系统、石英玻璃缸、CCD相机和试验台，所述石英玻璃缸安装在试验台且石英玻璃缸内部具有硅油；电极系统通过绝缘支柱水平设在石英玻璃缸内部且电极系统包括夹片组件、高压电极、接地电极和两个聚四氟乙烯膜，所述夹片组件、高压电极、接地电极和两个聚四氟乙烯膜围成一个装载复合绝缘材料试样的封闭式空间，其中，硅油中装有电热丝和温度传感器，电热丝和温度传感器分别通过电热丝引线和温度传感器引线与温度控制器相连；CCD相机通过相机支架安装在试验台上，CCD相机位于电极系统的正上方且高于硅油的液面。
[0007]在上述技术方案的基础上，本专利技术还提供以下可选技术方案：
[0008]在一种可选方案中：所述石英玻璃缸直径为200
‑
300mm，硅油为有机耐高温硅油，且最高使用温度范围为160
‑
250℃。
[0009]在一种可选方案中：夹片组件用于从上下两侧夹持复合绝缘材料试样；高压电极、接地电极分别从两侧与复合绝缘材料试样相连，高压电极通过高压电极引线与高压电源相连；接地电极通过接地引线与大地相连，两个聚四氟乙烯膜从两端与复合绝缘材料试样相接。
[0010]在一种可选方案中：所述复合绝缘材料试样、高压电极、接地电极和聚四氟乙烯薄膜的厚度均相同，且均为0.05
‑
0.2mm；高压电极和接地电极的材质为铜箔。
[0011]在一种可选方案中：所述夹片组件包括第一石英玻璃片和第二石英玻璃片，第一石英玻璃片与第二石英玻璃片相对设置并夹持复合绝缘材料试样，第一石英玻璃片与第二石英玻璃片通过在边缘设置绝缘夹进行夹固。
[0012]在一种可选方案中：所述第一石英玻璃片和第二石英玻璃片的厚度相同，且两者均为0.5
‑
3mm。
[0013]在一种可选方案中：所述石英玻璃缸底部四角处具有与试验台相固定的石英玻璃缸底座，所述试验台上装有位于电极系统正下方的光源。
[0014]相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：
[0015]在本专利技术中，通过对温度控制器、电热丝和温度传感器实现对硅油的加热，使硅油的温度达到电极系统内复合绝缘材料试样的熔融温度或成型温度，借助CCD相机和计算机就可以很容易地观察到电场诱导复合绝缘材料在高温成型过程中的填料运动状态。本装置应用范围广，适用于聚乙烯、聚丙烯等熔融温度或成型温度高的复合绝缘材料中填料运动状态的表征。
附图说明
[0016]图1为本专利技术的一个实施例中的该观察装置整体结构示意图。
[0017]图2为本专利技术的一个实施例中的电极系统结构示意图。
[0018]图3为图2中A
‑
A剖面结构示意图。
[0019]附图标记注释：1
‑
第一石英玻璃片、2
‑
复合绝缘材料试样、3
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第二石英玻璃片、4
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绝缘支柱、5
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石英玻璃缸、6
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硅油、61
‑
硅油表面、7
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电热丝、71
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电热丝引线、8
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温度传感器、81
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温度传感器引线、9
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玻璃缸底座、10
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CCD相机、11
‑
相机支架、12
‑
实验台、13
‑
高压电极、131
‑
高压电极引线、14
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接地电极、141
‑
接地电极引线、15
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光源、16
‑
绝缘夹、17
‑
聚四氟乙烯膜。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明；在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本专利技术所列举的各实施例仅用以说明本专利技术，并非用以限制本专利技术的范围。对本专利技术所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本专利技术的精神与范围。
[0021]在一个实施例中，如图1
‑
图3所示，电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置，包括电极系统、石英玻璃缸5、CCD相机10和试验台12，所述石英玻璃缸5安装在试验台12且石英玻璃缸5内部具有硅油6；电极系统通过绝缘支柱4水平设在石英玻璃缸5内部且电极系统包括夹片组件、高压电极13、接地电极14和两个聚四氟乙烯膜17，所述夹片组件、高压电极13、接地电极14和两个聚四氟乙烯膜17围成一个装载复合绝缘材料试样2的封闭式空间，其中，硅油6中装有电热丝7和温度传感器8，电热丝7和温度传感器8分别通过电热丝引线71和温度传感器引线81与温度控制器相连；CCD相机10通过相机支架11安装在试
验台12上，CCD相机10位于电极系统的正上方且高于硅油6的液面61。
[0022]在本专利技术实施例中，通过对温度控制器、电热丝7和温度传感器8实现对硅油6的加热，使硅油6的温度达到电极系统内复合绝缘材料试样2的熔融温度或成型温度，借助CCD相机10和计算机就可以很容易地观察到电场诱导复合绝缘材料在高温成型过程中的填料运动状态；
[0023]复合绝缘材料试样2位于高压电极13、接地电极14、聚四氟乙烯膜17及夹片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置，包括电极系统、石英玻璃缸、CCD相机和试验台，所述石英玻璃缸安装在试验台且石英玻璃缸内部具有硅油；其特征在于，电极系统通过绝缘支柱水平设在石英玻璃缸内部且电极系统包括夹片组件、高压电极、接地电极和两个聚四氟乙烯膜，所述夹片组件、高压电极、接地电极和两个聚四氟乙烯膜围成一个装载复合绝缘材料试样的封闭式空间，其中，硅油中装有电热丝和温度传感器，电热丝和温度传感器分别通过电热丝引线和温度传感器引线与温度控制器相连；CCD相机通过相机支架安装在试验台上，CCD相机位于电极系统的正上方且高于硅油的液面。2.根据权利要求1所述的电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置，其特征在于，所述石英玻璃缸直径为200
‑
300mm，硅油为有机耐高温硅油，且最高使用温度范围为160
‑
250℃。3.根据权利要求1所述的电场诱导复合绝缘材料成型过程中填料运动的观察装置，其特征在于，夹片组件用于从上下两侧夹持复合绝缘材料试样；两个聚四氟乙烯膜从其中相对的两侧与复合绝缘材料试...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩永森，王林涛，陈杰，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：