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        溫度對硅橡膠電樹枝自恢復特性的影響機制

        2022-09-20 07:07:06高建嚴智民李建英任志剛郭衛(wèi)潘澤華
        西安交通大學學報 2022年9期
        關(guān)鍵詞:生長

        硅橡膠(silicon rubber,SiR)憑借其優(yōu)異的電學、力學以及熱學性能,已被廣泛應(yīng)用于預制式高壓電纜附件絕緣,但在電纜實際運行過程中,有超過70%的故障是由于電纜附件設(shè)備故障所造成的

        ,通過對設(shè)備解體分析,發(fā)現(xiàn)故障相電纜附件絕緣內(nèi)部通常存在大量電樹枝

        。電樹枝的出現(xiàn)往往是絕緣材料擊穿失效的預兆,因此普遍認為電樹枝老化是SiR電纜附件絕緣性能劣化以及過早失效的主要原因之一。深入理解SiR電樹枝老化特性,對于評估電纜附件的老化狀態(tài)以及可靠性具有重要的意義。

        目前國內(nèi)外已針對SiR電樹枝老化特性展開了大量的研究,認為SiR電樹枝的形成過程主要為分子鏈斷裂產(chǎn)生的揮發(fā)性環(huán)狀硅氧烷小分子氣體受熱膨脹,對SiR基體產(chǎn)生撕裂作用并撐出中空通道

        ,伴隨有高能電子對分子鏈段的破壞。影響SiR電樹枝生長特性的因素眾多,包含溫度

        、水分

        、機械應(yīng)力

        、電壓頻率

        、熱老化

        以及硅脂溶脹

        等等,目前相關(guān)方面研究眾多,對于實際復雜環(huán)境下電纜附件SiR絕緣電樹枝劣化特性已有了較為全面的認識。

        然而,過去普遍認為電樹枝劣化是絕緣材料的一種無法逆轉(zhuǎn)的永久性損傷,但已有學者利用修復助劑以及電磁場等外界干預手段,成功實現(xiàn)了絕緣材料電樹枝的自修復,加深了人們對電樹枝劣化的認識。Lesaint等

        采用二環(huán)戊二烯修復液、Grubbs催化劑以及脲醛膠囊在環(huán)氧樹脂中構(gòu)建了微膠囊自修復體系,實現(xiàn)了電樹枝的局部自修復;Bian等

        通過對環(huán)氧樹脂引入氫鍵自修復材料,實現(xiàn)了電樹枝的局部自修復;Gao等

        通過對環(huán)氧樹脂基體添加包覆修復液的光屏蔽微膠囊,利用電樹枝生長過程中產(chǎn)生的電致發(fā)光來觸發(fā)修復液的固化,實現(xiàn)了電樹枝的自修復;Yang等

        在熱塑性聚丙烯材料中添加超順磁納米顆粒,并通過施加外部振蕩磁場使納米顆粒發(fā)熱產(chǎn)生高溫,對熱塑性聚丙烯材料的電樹枝損傷部位進行熔融重塑,實現(xiàn)了電樹枝自修復,并恢復了聚丙烯基體的電氣絕緣性能。

        同時,研究發(fā)現(xiàn)如硅橡膠以及硅凝膠等

        絕緣材料在沒有修復助劑以及電磁場的干預下,其本身就具有電樹枝自恢復能力,相比于上述借助外界修復助劑以及電磁場干預的電樹枝自修復手段具有更高的智能化程度以及實際應(yīng)用價值。因此,深入研究在無外界干預手段下硅橡膠等材料的電樹枝自恢復機理及其在不同環(huán)境下的適應(yīng)能力,對于發(fā)展可適應(yīng)實際復雜環(huán)境的電樹枝自恢復智能絕緣材料,提升電力設(shè)備的耐老化能力以及可靠性具有重要意義。已有研究表明,硅凝膠的電樹枝自恢復能力主要源自其液相組分

        ,但SiR電樹枝的自恢復特性目前僅停留在現(xiàn)象階段,其內(nèi)部涉及的具體物理與化學變化認識不清,且關(guān)于SiR電樹枝自恢復過程在不同環(huán)境條件下的適應(yīng)機制尚不明確,有待深入研究。

        本文針對SiR在不同溫度下的電樹枝自恢復特性展開研究。對不同溫度下SiR電樹枝自恢復過程進行監(jiān)測,并對自恢復后的SiR試樣進行電樹枝的再生長實驗,結(jié)合力學性能與微觀結(jié)構(gòu)測試,對SiR電樹枝自恢復過程機理進行解釋,分析了溫度對自恢復過程的影響機理。

        1 實驗過程

        1.1 試樣制備

        SiR的力學性能與其交聯(lián)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),圖7所示為不同溫度下SiR試樣的交聯(lián)密度與自恢復時間的關(guān)系,可以看出交聯(lián)密度隨自恢復時間的變化規(guī)律與彈性模量十分相似,在30、60和100 ℃下SiR交聯(lián)密度基本不變或僅輕微增大,而在180 ℃下放置600 h后,SiR交聯(lián)密度由1.886×10

        mol·g

        增大至2.185×10

        mol·g

        ,提升了15.9%。

        衰減曲線進行一階微分后獲得其衰減速率曲線,如圖3所示,衰減速率的大小反映了電樹枝自恢復的快慢程度。可以看出,

        的衰減速率表現(xiàn)出了階段性變化,且溫度在不同階段內(nèi)對

        的衰減速率影響不同。第一階段(0 h~72 h),衰減速率較大,衰減速率與溫度呈負相關(guān)關(guān)系,即在此階段溫度升高會抑制電樹枝的自恢復過程;第二階段(72 h~432 h),衰減速率相對較低,除了180 ℃下的特殊情況外,衰減速率與溫度呈正相關(guān)關(guān)系,即在此階段溫度升高可以促進電樹枝的自恢復過程;第三階段(432 h~600 h),衰減速率接近于0,表明自恢復過程基本停止。此外,180 ℃下

        的衰減速率始終低于其他3個溫度點,在此溫度下電樹枝的自恢復過程十分緩慢。

        1.2 電樹枝生長與自恢復實驗

        電樹枝實驗平臺由工頻交流電源、顯微成像系統(tǒng)、可控光源以及PC端構(gòu)成,采用相同的實驗條件對所有SiR試樣進行電樹枝生長。實驗過程中,對針電極施加幅值10 kV的工頻高壓,背電極經(jīng)銅板接地,在30 ℃下加壓10 min后撤去電壓,記錄電樹枝形貌,接著將生長有電樹枝的SiR試樣放置于30 ℃烘箱中進行電樹枝的自恢復實驗。每個溫度點下設(shè)置10個樣品,定期取樣觀測并記錄其內(nèi)部電樹枝的形貌變化。當電樹枝形貌不再發(fā)生變化時,將SiR試樣取出,在30 ℃下對其施加相同的實驗條件(AC-10 kV/10 min)進行電樹枝的再生長實驗,并記錄其形貌。

        進一步對30 ℃下的SiR試樣在自恢復前后電樹枝所在微小區(qū)域內(nèi)的物理與化學交聯(lián)密度變化進行測試,結(jié)果如圖8所示??梢钥闯?電樹枝生長后,電樹枝所在區(qū)域內(nèi)的化學交聯(lián)密度

        增大,而物理交聯(lián)密度

        減小。

        的增大表明電樹枝生長過程中可能會產(chǎn)生高溫,導致通道周圍分子鏈段發(fā)生進一步交聯(lián)。

        的減小表明SiR中電樹枝主要沿著物理交聯(lián)區(qū)域進行生長,而當電樹枝自恢復后,電樹枝所在區(qū)域內(nèi)的物理交聯(lián)密度

        產(chǎn)生了一定的提升。研究表明,硅橡膠材料中的物理交聯(lián)主要由納米SiO

        粒子與硅橡膠主鏈之間的氫鍵所形成

        ,因此電樹枝自恢復過程可能伴隨有氫鍵的重建。

        自恢復速率呈階段性變化,如圖3所示,其原因可能為不同階段內(nèi)主導自恢復過程的驅(qū)動力不同。從圖1可以看出,發(fā)生自恢復的主要為電樹枝分支,而電樹枝主通道在整個自恢復過程中基本不發(fā)生明顯的變化。這是由于在電樹枝生長過程中,主通道是發(fā)生局部放電最為劇烈的區(qū)域,局部放電產(chǎn)生的能量嚴重地破壞了主通道周圍的分子鏈段,使得主通道基本喪失彈性回復力。因此,在撤去電壓后,SiR樹枝通道內(nèi)的小分子氣體迅速冷卻收縮,對通道內(nèi)壁的擠壓力降低,導致樹枝通道的迅速收縮。由于主通道破壞嚴重,氣體收縮后在主通道中會留下一定的空間,分支中的氣體在通道壁彈性回復力的作用下逐漸被擠出,并向主通道流動。因此,在第一階段,電樹枝自恢復速率較快,此階段內(nèi)電樹枝自恢復的主要驅(qū)動力是通道內(nèi)氣體的冷卻收縮和流動。

        1.3 力學性能測試

        采用5KNCMT-4503型萬能拉伸機對SiR試樣進行拉伸實驗獲得材料的彈性模量,將試樣加工為標準啞鈴形,頸部長度20 mm,寬度4 mm,試樣厚度1 mm,設(shè)置拉伸速率為200 mm/min,共測試5個樣品。

        1.4 交聯(lián)密度測試

        采用平衡溶脹法測試SiR試樣的交聯(lián)密度。首先將初始質(zhì)量

        的SiR試樣放入甲苯溶劑中,密閉并在室溫下靜置,定期取樣稱量SiR試樣的質(zhì)量,直到其質(zhì)量不再發(fā)生變化,得到試樣達到溶脹平衡時質(zhì)量

        ,最后通過下式計算試樣的交聯(lián)密度

        (1)

        (2)

        (3)

        式中:

        為相鄰交聯(lián)點間的平均分子質(zhì)量;

        為SiR試樣溶脹前的密度;

        為甲苯溶劑的密度;

        為甲苯溶劑的摩爾體積,約為107 mL/mol;

        為表征SiR材料與溶劑之間相互作用的常數(shù),此處

        為0.465;

        為溶脹前SiR中橡膠相的體積分數(shù);

        為溶脹后SiR中橡膠相的體積分數(shù)。

        微波質(zhì)量流量計的微波信號實質(zhì)上為單頻連續(xù)波,借用雷達理論和多普勒效應(yīng)理論,推導出了在微波質(zhì)量流量計檢測排砂管返出巖屑質(zhì)量流量時微波回波信號的多普勒頻率和目標巖屑顆粒之間相對運動速度的計算公式,并結(jié)合工程實際對微波回波信號進行了仿真。微波質(zhì)量流量計檢測氣體鉆井排砂管巖屑質(zhì)量流量的信號分析可在該研究工作的基礎(chǔ)上進一步展開對回波信號的功率分析,從而得到微波信號計算排砂管返出巖屑的完整的分析結(jié)果。

        SiR中的交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)通常由化學交聯(lián)結(jié)構(gòu)和物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)組成

        ,其中化學交聯(lián)為經(jīng)由共價鍵所形成的交聯(lián)結(jié)構(gòu),而物理交聯(lián)則包括分子鏈間的纏結(jié)以及納米SiO

        與分子鏈間的氫鍵鍵合。通過上述方法獲得的是SiR試樣總的交聯(lián)密度

        ,可以采用甲苯氨溶劑替換甲苯溶劑進行平衡溶脹測試的方法獲得試樣的化學交聯(lián)密度

        ,進一步通過

        之間的差值獲得物理交聯(lián)密度

        。

        2 實驗結(jié)果

        2.1 不同溫度下SiR電樹枝的自恢復特性

        不同溫度下SiR試樣電樹枝的自恢復過程如圖1所示??梢钥闯?在沒有修復助劑以及電磁場等外界手段干預下,撤去電壓后,SiR電樹枝部分分支逐漸退化并最終消失,且主通道變化不明顯,分形維數(shù)逐漸降低。為了定量分析不同溫度下SiR電樹枝的自恢復特性,對不同溫度下電樹枝分形維數(shù)進行統(tǒng)計并作歸一化處理,由于二維圖形的分形維數(shù)介于1到2之間,因此采用下式進行歸一化處理

        (4)

        式中:

        為自恢復過程中任意時刻的歸一化分形維數(shù);

        為自恢復過程中任意時刻的電樹枝分形維數(shù);

        為自恢復前電樹枝初始形貌的分形維數(shù)。不同溫度下電樹枝

        隨自恢復時間的變化關(guān)系如圖2所示,可以看出,不同溫度下SiR電樹枝的

        均隨恢復時間逐漸減小,同時衰減速率也逐漸降低。采用雙指數(shù)函數(shù)對

        數(shù)據(jù)進行擬合,可以看出不同溫度下

        的衰減曲線存在較大差異,表明溫度會顯著影響SiR電樹枝的自恢復過程。

        薄膜試樣采用熱壓法制備,將混合均勻的原料倒入厚度為1 mm的模具中,在硫化過程中采用平板硫化機施加15 MPa的壓力,其余硫化條件與塊狀試樣相同。

        圖4給出了自恢復后的SiR試樣再次生長電樹枝后的典型形貌,還給出了電樹枝初次生長及自恢復后的典型形貌作為對照??梢钥闯?再生長后的電樹枝長度沒有發(fā)生明顯增大,但許多細小的分支沿著主通道側(cè)壁生長出來,形成了密集的局部叢林狀形貌。對比初次生長與再生長的電樹枝分形維數(shù),可以看出,雖然再生長后形成了許多細小的分支,但其分形維數(shù)并未發(fā)生大幅度提升。這是由于在部分區(qū)域中,因自恢復過程而消失的電樹枝通道,并未在再生長過程中重新出現(xiàn),如圖中圓圈所示。

        2.2 電樹枝自恢復過程中SiR的力學性能變化

        SiR的力學性能是影響其電樹枝特征的重要參量。為了分析不同溫度下SiR電樹枝自恢復過程中的差異,對不同溫度下SiR試樣的彈性模量隨自恢復時間的變化進行表征,如圖5所示??梢钥闯?30、60和100 ℃下SiR試樣的彈性模量在整個自恢復過程中并未發(fā)生太大變化,100 ℃下放置600 h后彈性模量由0.964 MPa增大至1.059 MPa,僅提升了9.9%;在180 ℃下自恢復后試樣的彈性模量發(fā)生了大幅度提升,放置600 h后,由0.964 MPa劇增至1.694 MPa,提升幅度達到76%。

        從這些感言當中可以看出,“尋根之旅”對于華裔青少年了解中華文化,增加對中華文化知識的興趣,增強對民族文化的印象和對祖籍國的感情,增強傳承中華文化的使命,具有重要的意義。

        SiR電樹枝的本征自恢復特性可能與其彈性回復力相關(guān),圖6所示為SiR試樣在恒定100%拉伸形變率下收縮應(yīng)力與溫度的關(guān)系,可以看出隨著溫度的升高SiR試樣的收縮應(yīng)力逐漸增大,當溫度由30 ℃提升至180 ℃時,收縮應(yīng)力由5.93×10

        Pa增至7.05×10

        Pa。采用雙指數(shù)函數(shù)對實驗數(shù)據(jù)進行擬合,可以看出擬合效果良好。

        2.3 電樹枝自恢復過程中SiR的交聯(lián)密度

        SiR試樣采用商用R629型雙組份高溫硫化硅橡膠(中藍晨光化工研究設(shè)計院有限公司),原料中包含納米二氧化硅等功能性填料。制備了兩種不同厚度的樣品,厚度為3 mm的塊狀樣品用于電樹枝實驗測試,而厚度為1 mm的薄膜樣品用于機械性能測試。塊狀樣品的制備流程如下:首先按質(zhì)量比1∶1稱取A、B兩相SiR原料,在高速離心機中均勻混合20 min;接著將原料放入真空烘箱中真空處理10 min以去除原料中的氣泡;最后將原料注入預埋有針電極的模具中,放在平板硫化機上保持120 ℃的溫度硫化30 min獲得電樹枝實驗試樣,其中針電極曲率半徑為3 μm,針尖距地電極3 mm。

        他突然想到了什么。是的,現(xiàn)實之痛。就是這四個字。在這座生活了三十多年的城市里,在這家比鄰他居住的小區(qū)的酒店內(nèi),一個熟人若是突然出現(xiàn)在他面前,你真的能夠毫不慌亂坦然面對?你怎么能夠解釋得了,為什么要出現(xiàn)在酒店?何況,身邊陪著的一個女人?一個成熟的有著一雙美目的漂亮女人?

        已有研究表明,長時間的高溫處理會促進SiR分子鏈的進一步交聯(lián)

        。因此,SiR試樣的交聯(lián)密度在180 ℃下的自恢復過程中劇烈增大,在其分子鏈間形成新交聯(lián)鍵,從而導致SiR彈性模量的顯著增大。

        進一步擴大集中招標范圍,推廣應(yīng)用招標文件范本,加強供應(yīng)商調(diào)研評估,建立完善供應(yīng)商評估體系,提高采購決策的科學性,嚴把材料入網(wǎng)關(guān),確保材料質(zhì)量.通過對市場行情的調(diào)查研究,在確保質(zhì)量的前提下,貨比三家,擇優(yōu)購料.考慮資金的時間價值,合理確定進貨批量和批次,盡可能降低材料儲備占壓,減少資金占用.

        3 分析與討論

        3.1 SiR電樹枝的自恢復機理

        SiR電樹枝的自恢復過程可通過其電樹枝的生長過程進行分析。在電樹枝生長過程中,其分子鏈段在高溫無氧的條件下會裂解生成揮發(fā)性的環(huán)狀小分子硅氧烷氣體

        ,在局部放電產(chǎn)生的高溫的作用下,這部分氣體會受熱膨脹對電樹枝通道內(nèi)壁產(chǎn)生擠壓力,當擠壓力超過分子鏈段的伸縮極限時,會導致部分分子鏈段斷裂,撕裂SiR并使得電樹枝向前發(fā)展。所以,SiR中電樹枝的本質(zhì)是在高能電子破壞分子鏈段的基礎(chǔ)上,SiR分子鏈段熱裂解生成的氣體受熱膨脹后撕裂并撐開的中空通道。因此,SiR中電樹枝的自恢復過程可能主要源于樹枝通道的彈性收縮,并且與通道周圍分子鏈以及通道內(nèi)氣體的運動密切相關(guān)。

        (3)黑色金屬礦產(chǎn)與建材和其它非金屬礦產(chǎn)開采量大。2017年河北省持證礦山企業(yè)開采礦石量最大的是黑色金屬礦產(chǎn)1.52億t,占礦山企業(yè)開采總量的47.89%;建材和其它非金屬礦產(chǎn)開采量為0.63億t,占礦山企業(yè)開采總量的19.99%;能源礦產(chǎn)開采量為0.57億t,占礦山企業(yè)開采總量的17.87%;這三類礦產(chǎn)開采量占開采總量的85.75%。

        當主通道中的剩余空間被分支氣體占據(jù)后,通道內(nèi)氣體壓力與通道的彈性回復力趨于平衡,導致電樹枝的自恢復速率顯著降低,自恢復過程進入第二階段。此時,通道內(nèi)的氣體在通道內(nèi)壁彈性回復力的擠壓作用下,同時沿著針電極處以及SiR內(nèi)部逐漸向通道外擴散,使得通道內(nèi)氣壓逐漸減小,樹枝通道逐漸收縮。由于氣體擴散過程相對緩慢,并且隨著SiR分子鏈的逐漸收縮,分子鏈應(yīng)變逐漸減小,彈性回復力也逐漸減小

        ,因此在第二階段,電樹枝的自恢復速率大幅度降低,此階內(nèi)段電樹枝自恢復的主要驅(qū)動力是SiR的彈性回復力以及氣體的擴散過程。當通道內(nèi)的氣體基本擴散完全,且樹枝通道達到收縮極限時,整個自恢復過程結(jié)束。因此,在第三階段,電樹枝的形貌基本不再發(fā)生變化。

        另外值得注意的是,部分自恢復后的區(qū)域在再生長時未重新形成電樹枝通道。圖8所示交聯(lián)密度實驗結(jié)果表明,電樹枝自恢復后該區(qū)域內(nèi)納米SiO

        與硅橡膠主鏈之間可能會產(chǎn)生氫鍵重建,導致物理交聯(lián)密度會有所提升,使得該區(qū)域的介電強度提高,從而抑制了電樹枝的再生長。氫鍵重建過程主要存在于SiO

        粒子與SiR分子主鏈之間。在電樹枝自恢復前,SiR分子鏈段及物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)在高能電子的作用下發(fā)生斷裂,樹枝通道的形成使得這些斷裂的分子鏈段相互分離。同時,由于物理交聯(lián)結(jié)構(gòu)的破壞,相互之間形成氫鍵的納米SiO

        粒子與SiR分子主鏈也被通道所分隔開。電樹枝自恢復后,樹枝通道發(fā)生收縮,原先被樹枝通道分隔開的納米SiO

        粒子與SiR分子主鏈相互靠近,已有研究指出SiR中的氫鍵結(jié)合位點是一個伴隨著形成與解離的動態(tài)系統(tǒng),而不是穩(wěn)定不變的剛性晶格

        。因此,當通道收縮使得納米SiO

        粒子與SiR分子主鏈相互接近后,氫鍵會在二者之間重新形成。另外,電樹枝生長后會在末端形成電荷屏蔽層,也可能會抑制電樹枝的再生長。

        溫度對第二階段內(nèi)自恢復速率的影響機理還可以從熱力學的角度進行定量解釋。橡膠的熱力學方程如下式所示

        3.2 溫度對SiR電樹枝自恢復過程的影響機理

        不同階段內(nèi)SiR電樹枝自恢復速率的溫度特性存在明顯差異,如圖3所示。在自恢復的第一階段,電樹枝的自恢復速率隨著溫度的升高而逐漸降低。這是因為該階段內(nèi)電樹枝自恢復的主要驅(qū)動力是通道內(nèi)氣體的運動,溫度升高不利于氣體的冷卻收縮,溫度越高通道內(nèi)氣體熱膨脹的體積越大,導致電樹枝自恢復速率越慢。

        教師在工作過程中的權(quán)利被侵害后,或者不知道應(yīng)對措施,或者不知道權(quán)利救助部門,往往聽之任之,教師的權(quán)利保護意識普遍缺乏?!叭吮恍Q為應(yīng)當是不斷探究他自身的存在物——一個在他生存的每時每刻都必須查問和審視她的生存狀況的存在物。”[12]教師的工作環(huán)境權(quán)的自我維護實際上就是一種權(quán)利自救過程,只有當教師知曉自己所享有的權(quán)利,并且在權(quán)利受到侵害后能主動維護自己的權(quán)利,才能夠進行自我管理,實現(xiàn)工作環(huán)境權(quán)的自覺,那么工作環(huán)境權(quán)才能發(fā)揮應(yīng)有的對教師個體的保護作用。

        在自恢復過程的第二階段,電樹枝的自恢復速率隨著溫度的升高而逐漸增大,這是由于此階段主導電樹枝自恢復過程的是SiR的彈性回復力以及通道內(nèi)氣體的逸散過程。一方面,溫度升高會促進氣體分子的運動,加速通道內(nèi)氣體向外逸散的速率;另一方面,如圖6所示,溫度的升高會增大SiR的彈性回復力,有利于SiR電樹枝的自恢復。因此,在自恢復第二階段,溫度越高自恢復速率越大。

        髓母細胞瘤:10例為實性腫塊,2例為囊實性腫塊,圓形或類圓形,邊界較清,T1WI呈等低信號,T2WI呈等高信號,信號不均勻,瘤周水腫較輕。增強后實性腫塊呈明顯不均勻強化,囊實性腫塊呈明顯不均勻強化,囊變區(qū)無明顯強化(圖1),均出現(xiàn)不同程度腦積水。

        (5)

        式中:

        為橡膠體系受到的外部拉應(yīng)力;

        為系統(tǒng)的內(nèi)能;

        為橡膠沿著應(yīng)力方向的長度;

        為橡膠的體積;

        為溫度;

        為構(gòu)象熵。通過此式可將無法直接通過實驗測量的熵變(?

        ?

        )

        ,

        轉(zhuǎn)換為可直接測量的(?

        ?

        )

        ,

        ,即將橡膠拉伸至恒定長度,改變溫度測量其拉伸應(yīng)力隨溫度的變化率。

        因此,可以通過對圖7曲線進行一階微分,對應(yīng)溫度點處導數(shù)的相反數(shù)即為該溫度點下SiR發(fā)生單位形變時的構(gòu)象熵變化,計算結(jié)果如表1所示??梢钥闯?(?

        ?

        )

        ,

        的值為負數(shù),說明在拉伸過程中SiR的構(gòu)象熵逐漸減小。這是因為應(yīng)力會使得SiR分子鏈段沿著拉伸方向進行取向,破壞了SiR分子鏈段的無序性,使其構(gòu)象熵減小。此外,(?

        ?

        )

        ,

        的絕對值隨著溫度的升高逐漸減小,表明溫度越高,SiR發(fā)生單位形變時構(gòu)象熵的變化越小,即SiR被拉伸至相同形變量時其構(gòu)象熵的變化量越小,在撤去外施應(yīng)力時,SiR分子鏈段越容易回復到拉伸前的蜷曲構(gòu)象。因此,在自恢復的第二階段,電樹枝的自恢復速率隨著溫度的升高而逐漸增大。

        按照發(fā)展家庭服務(wù)業(yè)促進就業(yè)部際聯(lián)席會議辦公室的工作部署,2017年7月底啟動了全國“千戶百強”家庭服務(wù)企業(yè)創(chuàng)建活動。通過層層推薦,四川省發(fā)展家庭服務(wù)業(yè)促進就業(yè)聯(lián)席會議辦公室組織評選,并報發(fā)展家庭服務(wù)業(yè)促進就業(yè)部際聯(lián)席會議辦公室確認,瀘州市小蜜蜂家政公司、成都力業(yè)家政公司、四川川妹子家政公司和攀枝花美之源勞務(wù)服務(wù)公司4家家政公司被認定為全國百強家庭服務(wù)企業(yè),達州市現(xiàn)代保潔服務(wù)公司、成都保得實業(yè)公司、西昌市邦棟養(yǎng)老所等39個家庭服務(wù)企業(yè)(單位)被認定為全國千戶家庭服務(wù)業(yè)企業(yè)。

        相比于其他溫度點,180 ℃下不同階段內(nèi)電樹枝的自恢復速率均為最低。這可能是因為高溫會導致SiR分子鏈間產(chǎn)生過度交聯(lián),使其分子鏈彈性顯著降低,導致自恢復過程緩慢。

        4 結(jié) 論

        本文研究了不同溫度下SiR絕緣的電樹枝自恢復過程。結(jié)合SiR力學性能及微觀交聯(lián)結(jié)構(gòu)的變化,對SiR電樹枝的自恢復過程機理進行解釋,并分析了溫度對自恢復過程的影響機理,主要結(jié)論如下。

        (1)SiR表現(xiàn)出電樹枝自恢復特性,即在沒有修復填料以及外部電磁場的干預下,SiR電樹枝的部分分支會逐漸退化并消失。SiR電樹枝自恢復過程表現(xiàn)出了階段性變化:第一階段(0 h~72 h),自恢復過程較快,自恢復速率隨溫度的升高而下降;第二階段(72 h~432 h),自恢復過程較慢,自恢復速率隨溫度的升高而增大;第三階段(432 h~600 h),自恢復過程基本結(jié)束,自恢復速率接近于0。

        本文采用差減法計算螢石中氟化鈣含量。全鈣的測定采用EDTA滴定法。關(guān)于碳酸鈣的測定,本文在參考標準GB/T 5195.1—2006方法1、經(jīng)驗修正法和去碳酸鈣的螢石樣作空白校正法[8]的基礎(chǔ)上,提出了一種新的方法。即分別稱取兩份不同質(zhì)量的螢石試樣,用稀鹽酸浸取其中的碳酸鈣,然后控制實驗條件(溶液pH值、鈣離子濃度、體積),使兩份溶液中氟化鈣溶解量趨于一致,對兩份溶液進行干過濾,采用EDTA滴定法測定兩份溶液中全鈣的質(zhì)量差(以碳酸鈣計),經(jīng)過換算可得試樣中碳酸鈣的含量。最終,實現(xiàn)了差減法對螢石中氟化鈣的測定。

        (2)對SiR電樹枝自恢復過程的機理進行了解釋。自恢復過程主要源于樹枝通道內(nèi)的氣體流動以及樹枝通道彈性收縮。不同階段內(nèi)主導自恢復過程的驅(qū)動力不同,導致自恢復速率在不同階段有所差異。第一階段內(nèi)的自恢復過程主要歸因于通道內(nèi)氣體的冷卻收縮,以及側(cè)枝氣體向主通道的流動;第二階段內(nèi)的自恢復過程主要源于通道內(nèi)氣體的逸散,以及通道周圍分子鏈構(gòu)象轉(zhuǎn)變所驅(qū)動的彈性收縮。

        (3)溫度會對不同階段內(nèi)SiR電樹枝的自恢復過程產(chǎn)生不同的影響。第一階段內(nèi),溫度升高會抑制氣體的冷卻收縮,導致自恢復速率與溫度呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系;第二階段內(nèi),溫度升高會同時增大SiR彈性收縮力與氣體逃逸速率,并減小SiR發(fā)生單位形變時構(gòu)象熵變化,導致鏈段易恢復至初始的蜷曲狀態(tài),使得自恢復速率與溫度呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。過高溫度下自恢復速率較低可能是由于分子鏈間的過度交聯(lián)所致。

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