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闵道敏: 作品数：59 被引量：290H指数：12; 供职机构：西安交通大学电气工程学院电力设备电气绝缘国家重点实验室更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划国家重点实验室开放基金更多>>; 相关领域：电气工程一般工业技术化学工程航空宇航科学技术更多>>

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氧化镁/聚丙烯纳米复合电介质中高介电界面区的极化特性研究被引量：1: 2023年; 电力电容器是消纳可再生能源的关键设备之一.聚合物纳米复合电介质结合了无机填料优异的介电性能与聚合物基体的高击穿场强和易加工性,是提升电力电容器储能性能的有效途径.但纳米填料与聚合物基体间存在较大的介电性质差异,导致高掺杂浓度纳米复合电介质介电常数的提升以击穿强度的降低为代价,从而限制了其储能性能的提升.以聚丙烯为基体,利用熔融共混法制备了不同掺杂浓度的氧化镁/聚丙烯纳米复合电介质.实验结果显示,低浓度掺杂纳米填料有助于提高纳米复合电介质的热学性能和介电性能.随着掺杂浓度的增加,氧化镁/聚丙烯纳米复合电介质的相对介电常数表现出先升后降的趋势.建立了含有氧化镁纳米填料的二维纳米复合电介质结构模型,仿真计算了纳米复合电介质中电场和静电能量的分布以及有效相对介电常数,揭示了纳米粒子掺杂对复合电介质有效介电常数的作用机理.研究表明,低掺杂浓度的纳米填料会在基体中引入独立界面区,有效降低外加电场对偶极子的限制作用,从而影响基体的介电特性.; 韩梦瑶闵道敏李沁蓉李盛涛武庆周秦少瑞朱胜龙; 关键词：聚丙烯介电特性极化强度界面区

采用等温表面电位衰减法表征LDPE与HDPE内陷阱的分布特性被引量：27: 2016年; 空间电荷积聚对直流电缆的使用寿命和运行安全有重要影响,研究聚乙烯材料内陷阱电荷的分布特性并进一步分析其内部陷阱分布特性,对抑制聚合物材料中空间电荷积聚、提高直流电缆运行的可靠性具有重要意义。通过考虑聚合物材料内电荷的脱陷规律,提出了一个计算聚合物内陷阱分布的等温表面电位衰减(isothermal surface potential decay,ISPD)模型。通过测量低密度聚乙烯(low-density polyethylene,LDPE)和高密度聚乙烯(high-density polyethylene,HDPE)试样分别在正、负电晕放电充电条件下的表面电位衰减特性,获得其相应的陷阱分布规律,并根据2种试样不同的形态学特性进行分析。结果表明:LDPE与HDPE内陷阱主要以深陷阱为主,陷阱密度近似为1021 m^(-3),与其它文献报道的相一致;HDPE内电子深陷阱多于LDPE内电子深陷阱,电子浅陷阱少于LDPE内电子浅陷阱;LDPE内电子深陷阱多于空穴深陷阱,电子浅陷阱少于空穴浅陷阱。分析认为:LDPE与HDPE独特的聚集态结构,以及电子和空穴电导的差异对陷阱电荷分布产生重要影响。; 刘孟佳周福升陈铮铮李建英闵道敏李盛涛李茜夏荣; 关键词：聚乙烯空间电荷聚集态结构

环氧基碳纳米管纳米电介质的直流真空沿面闪络特性被引量：11: 2017年; 气-固界面的沿面闪络电压低于同等条件下同种气体的击穿电压,从而制约着特高压电力设备的发展。对固体绝缘材料进行改性可以提高气-固绝缘系统的沿面闪络性能。为此,制备了8种不同的多壁碳纳米管(MWCNTS)掺杂环氧树脂,即掺杂质量分数分别为0%、0.02%、0.05%、0.1%、0.125%、0.15%、0.2%和0.5%的8种试样,并对试样进行了显微形貌、玻璃化转变温度、介电常数、表面粗糙度、电阻率、表面电位衰减特性(SPD)、直流真空沿面闪络特性的测试。试验结果表明:随着掺杂质量分数的提高,环氧复合材料的沿面闪络电压先上升后下降,并且在掺杂质量分数为0.1%时达到极大值,环氧复合材料的闪络电压比纯环氧树脂的提升了23.1%。通过分析发现,掺杂质量分数较低时,沿面闪络电压的上升与陷阱深度的增加及介电常数的下降有关;而掺杂质量分数较高时,沿面闪络的下降与浅陷阱密度的增加及介电常数上升有关。通过分析得到,介电常数会引起电场畸变,陷阱的深度和密度会影响载流子迁移过程,二者均对沿面闪络电压产生影响。; 李枕黄印闵道敏李盛涛林生军康文斌; 关键词：碳纳米管沿面闪络介电常数表面粗糙度

聚合物纳米复合电介质电热耦合分子断裂击穿特性与机理研究: 2024年; 薄膜介电电容器是电力系统、新能源汽车及电磁能装备中广泛使用的高功率储能设备.但面对越来越高的工作温度,电介质的击穿强度急剧下降,导致电容器的储能密度大幅减小.为了明确电介质击穿特性和温度间的定量关系,本文制备了聚丙烯/氧化铝和聚醚酰亚胺/氧化铝纳米复合电介质,研究其击穿强度的温度依赖性.结果表明,电介质的击穿场强随温度升高下降幅度增大,两者间为凸函数关系.但传统击穿模型均得到击穿强度与温度的变化为凹函数关系,与实验结果不符.本文建立了电热耦合分子断裂击穿模型,模型解析值与实验数据的最大误差仅为3.57%;从分子定向运动导致局部分子链相互作用强度下降的角度揭示了聚合物的击穿机理;纳米填料掺杂会导致复合电介质中的分子链受到束缚,界面区分子链间相互作用增强,并减少弱束缚分子链段,提升电介质的击穿场强及其温度稳定性.该研究为开发耐高温储能电容器提供了理论模型支持.; 杨玲钰闵道敏武庆周于是乎李盛涛; 关键词：温度依赖性

真空紫外辐照对硅橡胶直流击穿和沿面闪络特性的影响被引量：5: 2019年; 电力系统复杂的工作环境会导致硅橡胶材料发生击穿和沿面闪络。首先对硅橡胶试样在真空环境下进行紫外射线辐照处理24 h,并测试了处理前后硅橡胶试样的直流击穿和沿面闪络特性;然后采用介电谱计算了材料中的活化能和松弛时间分布,并采用表面电位衰减分析了陷阱特性;最后采用红外光谱图分析了硅橡胶分子链发生的化学反应。研究结果表明:经过真空紫外光处理后,硅橡胶材料分子链发生了交联,内部偶极子转向极化的活化能增加,分子链松弛时间减小,运动更困难,进而增大了材料的陷阱深度,抑制了材料的电荷输运过程;直流击穿场强和沿面闪络电压分别提高了2.38%和8.79%;在低于5×10-4 Pa的真空紫外光辐照环境下处理24 h后,硅橡胶复合材料的分子链运动和电荷输运过程受到抑制,直流击穿和沿面闪络性能获得了有效提高。上述研究结果可为解决硅橡胶中直流击穿和沿面闪络问题提供参考。; 李枕王威望李盛涛闵道敏陈林山李西育; 关键词：紫外辐照硅橡胶沿面闪络介电特性交联

空间太阳能电池阵放电研究: 为了模拟空间太阳能电池阵的首次闪络电压与真空度及间隙宽度的关系,本研究在地面实验室中不同真空度下对模拟空间太阳能电池片进行放电研究。研究结果表明,模拟空间太阳能电池首次闪络电压V与真空度p及电池阵间隙宽度d有关。当pd位...; 李盛涛李巍巍程程闵道敏郑晓泉; 关键词：太阳能电池阵真空度; 文献传递

模拟空间太阳能电池真空放电特性的研究: 2012年; 为了模拟空间太阳能电池阵的起始放电与真空度及间隙宽度的关系,在地面实验室中,不同真空度下对不同绝缘材料衬底的模拟空间太阳能电池片进行放电实验研究。研究结果表明,模拟空间太阳能电池起始放电Vf与真空度p及电池阵间隙宽度d有关,当p.d位于6～8(10-3mm.Pa)之间时,起始放电电压将出现极小值;衬底材料的电导率越大,起始放电极小值对应的间隙宽度越小。为研究太阳能电池阵结构的优化提供了一定的实验依据。; 李盛涛李巍巍程程闵道敏郑晓泉李建英; 关键词：空间环境太阳能电池阵绝缘材料静电放电

直流电晕下环氧绝缘材料的表面电荷特性被引量：4: 2016年; 环氧树脂广泛应用于电力系统中,其表面电荷的积累和衰减行为已成为制约众多高压直流电力设备研制的关键问题。薄片状介质试样的表面电荷密度与表面电位近似呈线性关系,因此,常通过表面电位衰减行为研究表面电荷的衰减特性。基于栅控负直流电晕充电方法,采用纯环氧试样及几种环氧纳米复合试样,研究环氧树脂的表面电位衰减特性。结果表明:随着栅极电压的增大,环氧树脂表面电位的衰减速度逐渐加快,并在约?8 k V处开始出现"交叉"现象;随电晕时间的增长,环氧树脂表面电位的衰减速度逐渐加快,并在约480 s处达到稳定;环氧树脂的表面电位衰减速度与ε/γ成线性关系,即与介电常数ε成反比、与体电导率γ成正比。; 邢照亮茹佳胜黄印张翀陈新闵道敏李盛涛; 关键词：环氧树脂表面电荷直流电晕

环氧/POSS复合电介质介电与热学性能被引量：6: 2022年; 研究缩水甘油基-笼型聚倍半硅氧烷(G-POSS)对环氧树脂(EP)介电性能与热学性能的影响和作用机理。实验制备G-POSS质量分数在0%、0.5%、1%、2%、3%和5%的环氧/POSS复合电介质试样。测试和研究G-POSS质量分数对环氧/POSS复合电介质相对介电常数、交流击穿场强、玻璃化转变温度等的影响。当G-POSS质量分数较低时,环氧/POSS复合电介质性能随G-POSS质量分数增加而不断提高;在G-POSS质量分数达到2%时,复合电介质各项性能均得到较大程度的提升;当继续增加G-POSS质量分数时,环氧/POSS复合电介质的性能开始下降,甚至劣于纯环氧试样。分析认为,G-POSS与环氧基体间形成的大量交联网状结构对环氧/POSS复合电介质性能的影响巨大。; 李鹏新崔浩喆邢照亮郭宁闵道敏; 关键词：环氧树脂 POSS 介电性能

聚丙烯纳米复合电介质的陷阱分布特性与储能性能提升研究: 2023年; 为探究纳米复合电介质的陷阱分布特性及其对储能性能的提升机理,本文制备三种聚丙烯纳米复合电介质,并测试其理化、介电及储能特性。测试结果表明,掺杂氮化硼纳米片的试样具有更高的熔融温度、结晶度、极化强度、电阻率、击穿强度及储能密度。分析发现,聚丙烯纳米复合电介质电导率的电场依赖性符合指数陷阱下的跳跃电导模型,其温度依赖性满足Meyer-Neldel补偿规则,这表明纳米复合电介质中的指数型分布陷阱与基体的机理相同。同时,拟合结果表明纳米掺杂主要改变最深陷阱能级,其与结晶度成正比,并基于缨状微束模型解释了陷阱能级增大和储能密度提升的机理。纳米粒子引入的有序紧密的界面区会束缚分子运动,进而阻碍电荷输运和能量积累,表现为电导率下降和击穿强度提高,最终实现储能性能的提升。; 张源朔闵道敏高梓巍朱远惟王诗航; 关键词：电导率击穿强度

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