氧化镁体的制备和改性及绝缘性能
超高压直流输电对电气绝缘材料的可靠性提出了越来越高的要求。加入高绝缘性填料是提高电气绝缘材料质量的主要手段。目前大量使用的绝缘填料存在价格昂贵、粉碎工艺复杂、附着力差、力学性能差等问题。为此，开发一种低成本、性能优良的绝缘性粉末填料具有实际应用价值。氧化镁是一种宽禁带绝缘材料，其优良的介电、吸附等特性使其在改进低密度聚乙烯LDPE、交联聚乙烯XLPE等电气材料的绝缘性能的应用中得到了广泛关注。对氧化镁体的绝缘性能进行系统研究具有重要意义。
制备绝缘性能较好的氧化镁体的工艺及条件，分析了氧化镁体的物理性质对其绝缘性能的影响，确定制备绝缘性能优良的氧化镁体的工艺条件。在此基础上，以天然原料内蒙古噶雄淖尔芒硝和白钠镁矾共生矿以及吉兰泰盐湖卤水为原料，结合前人研究结果，开发制备高绝缘性EP/氧化镁复合材料的工艺技术路线。
主要研究内容及所得结论如下:
1.首先以分析纯试剂采用直接沉淀法制备氧化镁体，探索操作条件对氧化镁体绝缘性能的影响，如反应温度、反应时间、氨溶液浓度、分散剂种类和分散剂添加量。对所得氧化镁体进行了XRD、粒度分布表征和体积电阻率的测定。研究结果表明，氧化镁体绝缘性能与其结晶度无关，与其粒度分布有关。粒度分布越窄且颗粒尺寸越小，粉体绝缘性能越好。
2. 为了获得粒度分布窄的氧化镁体，在直接沉淀法实验结果基础上，探索采用均匀沉淀法制备氧化镁体，以改善粉体的粒度分布和粒径。探讨了煅烧温度和煅烧时间对氧化镁体绝缘性能的影响。研究结果表明，均匀沉淀法有效地减小了氧化镁体的粒度分布宽度。通过分析PL图谱及体积电阻率的测量结果，认为氧化镁体的绝缘性能与氧化镁晶体内部肖特基缺陷水平无关。
3. 为改善氧化镁体在有机相中的分散性，以分析纯表面活性剂对所得氧化镁体进行湿法改性，探讨了改性剂种类、改性温度、改性时间和改性剂添加量对产品体积电阻率的影响。研究结果表明，改性能够显著提高产品的绝缘性能;氧化镁体电阻率随着改性温度、改性时间、改性剂用量的提高，均呈现先升高后下降的趋势，其中用硬脂酸钠改性的氧化镁体的绝缘性能较好，体积电阻率达到了17711MΩ・m。通过分析FT-IR内蒙古工业大学硕士学位论文图谱和体积电阻率测定结果，认为硬脂酸钠对氧化镁体绝缘性能的改善主要是由于其对氧化镁的吸附作用较强。
4.以噶雄淖尔芒硝和白钠镁矾共生矿以及吉兰泰盐湖卤水为镁源，按照前期获得的适宜制备和改性工艺，制备EP/氧化镁复合材料。对EP/氧化镁进行了弯曲性能和体积电阻率的表征。实验结果表明，结合前人的研究成果，实现了以天然材料为原料，制备具有较好绝缘性能的纳米氧化镁体。高绝缘性纳米氧化镁填料可以有效改善EP的绝缘性能。
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