基于大气等离子体沉积氧化硅—硅橡胶母排双重防护技术研究

发布时间：2017-10-09 14:41

  本文关键词：基于大气等离子体沉积氧化硅—硅橡胶母排双重防护技术研究

  更多相关文章： 防腐蚀性 母排防护 双重防护结构 氧化硅薄膜 APPJ CCP 导热硅橡胶

【摘要】：母排是变电站配电供电设备中的主供电线路,通常采用热缩套管进行防护。但随着电力工业迅速发展,大功率的电缆和电线的应用,加上外界环境的持续恶化,原有的母排外绝缘防护设计表现出较多的问题,如散热性差、电连接部位防护不严密、抗腐蚀性能低等。因此,采用新防护材料,研究新型母排防护结构对于解决变电站母排防护问题至关重要。氧化硅薄膜具有优良的绝缘性能和抗腐蚀性能。采用大气压等离子体沉积技术进行镀膜,不仅可以实现对母排电连接部位的在线镀膜防护,还可以提高母排的抗腐蚀性能。导热硅橡胶绝缘防腐蚀性好、导热性能优异,可有效避免由于防护材料散热性差而导致母排工作效率降低的情况发生。因此,本论文针对目前母排防护存在的问题,提出了一种新型的氧化硅—硅橡胶母排双重防护结构,并对氧化硅薄膜的制备工艺及性能特点进行了深入的研究。本论文的具体研究内容如下:(1)采用大气压等离子体射流(APPJ)方式沉积氧化硅薄膜,研究实验参数如单体通量、沉积时间及基底温度等对薄膜的性能的影响。当薄膜厚度在650~1100nm之间时,采用给基底升温的方式可以在改善薄膜的致密性,减小孔隙率的同时提高薄膜的硬度和附着力。(2)通过对比研究APPJ和真空电容耦合(CCP)两种镀膜环境下沉积的氧化硅薄膜的生长方式、成分结构及表面形貌,发现与CCP沉积的薄膜相比,虽然APPJ沉积的氧化硅薄膜致密性相对较差,但氧化硅薄膜的防腐蚀性能却远远优于CCP制得的氧化硅薄膜。(3)APPJ沉积的氧化硅薄膜具有良好的防腐蚀性能,通过对基底加热,氧化硅薄膜的防腐蚀性能可进一步得到改善。(4)综合考虑防护效果和生产成本,最佳的氧化硅—硅橡胶双重防护结构为母排主体部位包覆硅橡胶,电连接部位沉积氧化硅薄膜。
【关键词】：防腐蚀性 母排防护 双重防护结构 氧化硅薄膜 APPJ CCP 导热硅橡胶
【学位授予单位】：石家庄铁道大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM63;TM645.11
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-25
• 1.1 母排防护技术发展现状9-12
• 1.1.1 电力设备中母排作用和存在的问题9-10
• 1.1.2 母排的防护方法和研究进展10-12
• 1.2 导热硅橡胶材料的应用12-14
• 1.2.1 高导热硅橡胶结构和性能12-13
• 1.2.2 导热硅橡胶在母排防护中的应用及存在问题13-14
• 1.3 氧化硅薄膜的制备及应用现状14-19
• 1.3.1 氧化硅薄膜的结构与特点14-15
• 1.3.2 氧化硅薄膜的制备方法15-17
• 1.3.3 氧化硅薄膜的应用范围17-19
• 1.3.4 氧化硅薄膜防腐性研究现状19
• 1.4 等离子体辅助化学气相沉积制备氧化硅薄膜19-23
• 1.4.1 薄膜生长机理研究进展19-21
• 1.4.2 大气压和低气压PECVD技术简介21-23
• 1.5 论文研究目的、意义及主要内容23-25
• 1.5.1 论文研究目的及意义23
• 1.5.2 论文研究主要内容23-25
• 第二章 实验设备及测试技术25-35
• 2.1 实验设备及工艺25-29
• 2.1.1 APPJ沉积氧化硅薄膜25-28
• 2.1.2 CCP沉积氧化硅薄膜28-29
• 2.1.3 导热硅橡胶29
• 2.2 测试技术29-35
• 2.2.1 薄膜成分结构分析——FTIR、EDS、XPS29-30
• 2.2.2 薄膜的表面形貌分析——SEM、AFM、WLI30-32
• 2.2.3 薄膜厚度分析——探针轮廓仪32
• 2.2.4 薄膜附着力测试——百格法32-33
• 2.2.5 薄膜硬度的测试——铅笔硬度计33
• 2.2.6 防腐蚀性分析——盐雾腐蚀、电化学腐蚀33-34
• 2.2.7 绝缘性能测试——体积电阻率34-35
• 第三章 氧化硅薄膜的制备及结构研究35-59
• 3.1 铜基底的处理方法35-39
• 3.2 工艺参数对大气压等离子体沉积氧化硅薄膜的影响39-49
• 3.2.1 单体通量39-43
• 3.2.2 沉积时间43-45
• 3.2.3 基底温度45-49
• 3.3 大气压和低气压等离子体辅助化学气相沉积制备氧化硅薄膜的性能比较 ..49-58
• 3.3.1 氧化硅薄膜的生长过程49-54
• 3.3.2 氧化硅薄膜的结构成分54-57
• 3.3.3 氧化硅薄膜的表面形貌57-58
• 3.3.4 氧化硅薄膜的硬度及附着力58
• 3.4 小结58-59
• 第四章 氧化硅薄膜的防腐蚀性能59-69
• 4.1 防腐蚀性测试方法59-60
• 4.2 工艺参数对氧化硅薄膜防腐蚀性能的影响60-68
• 4.2.1 沉积气压影响60-64
• 4.2.2 氧化硅薄膜厚度影响64-66
• 4.2.3 氧化硅薄膜沉积基底温度影响66-68
• 4.3 氧化硅薄膜防腐蚀性能机制68
• 4.4 小结68-69
• 第五章 氧化硅—硅橡胶母排双重防护结构69-74
• 5.1 母排双重防护结构69-70
• 5.2 母排双重防护的性能70-72
• 5.2.1 绝缘性70-71
• 5.2.2 防腐蚀性71-72
• 5.2.3 双重防护结构的选择72
• 5.3 母排双重防护结构的现场施工72-74
• 第六章 结论与展望74-75
• 参考文献75-81
• 致谢81-82
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文82

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 程鹏;杨帆;范丰英;杨永明;李春莉;何为;;基于热-流耦合场的大电流母排热场计算及影响因素分析[J];低压电器;2013年05期

2 王永丰;;浅谈联接母排选择不当引起的故障分析和处理[J];新疆有色金属;2008年04期

3 凌震亚;许楫;;电力母排伸缩接头的应用[J];上海电力;2011年02期

4 于喜年;母排厚涂层喷涂工艺研究[J];大连铁道学院学报;2004年04期

5 朱敏华;论述低压配电柜母排制造工艺[J];江苏电器;1998年03期

6 陈永福;;电力母排接头工艺的改进与研究[J];机电信息;2010年36期

7 夏飞;;母排连接松动的分析和处理[J];四川水力发电;2010年05期

8 邓成义;;金银台水电站400V机旁动力屏母排烧毁故障分析及处理[J];红水河;2013年03期

9 陈平;薛毓强;郭建钊;江修波;沈谢林;;大电流母排三维涡流场-温度场耦合分析[J];电力科学与技术学报;2009年03期

10 ;北京亚东星机电所研制的“变色测温贴片”有特色[J];电工技术;1996年07期

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 ;一种逆变器用低感母排装置[N];中国有色金属报;2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 杨海娇;基于大气等离子体沉积氧化硅—硅橡胶母排双重防护技术研究[D];石家庄铁道大学;2016年

2 胡俊竹;MMC型换流阀组件低感母排电感的计算与测量[D];华北电力大学(北京);2016年

，

本文编号：1000757