以二甲基硅油為基礎(chǔ)油，絕緣粉體氮化鋁為添加劑制備復(fù)合鋰基潤(rùn)滑脂.利用導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀和體積電阻率測(cè)定儀測(cè)量潤(rùn)滑脂的導(dǎo)熱性能與絕緣性能。利用往復(fù)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)考察潤(rùn)滑脂在電場(chǎng)條件下的摩擦磨損性能，利用掃描電子顯微鏡(SEM)和能譜分析儀(EDS)對(duì)磨損形貌以及磨損表面化學(xué)元素組成進(jìn)行分析。結(jié)果表明，絕緣脂的體積電阻率越大、導(dǎo)熱系數(shù)越高，摩擦系數(shù)越小越平穩(wěn)，其減摩抗磨機(jī)理可歸因于導(dǎo)熱性能與絕緣性能協(xié)同減輕了電弧對(duì)摩擦面的侵蝕。
隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展，電子器件向高功率和高集成度發(fā)展,而絕緣性能是制約其使用壽命的關(guān)鍵因素之—。近年來(lái)，針對(duì)LED、CPU等功率密集型電子器件，研究人員開(kāi)發(fā)高導(dǎo)熱絕緣陶瓷粉體（如氮化硅、氮化鋁和氧化鋁等)與硅油混合,制備高導(dǎo)熱硅脂。除此之外,輸電線(xiàn)架設(shè)在戶(hù)外，受自然環(huán)境影響，輸電線(xiàn)路接觸區(qū)易被氧化/腐蝕，帶電區(qū)域會(huì)因此產(chǎn)生電火花，易造成電極間接觸不良，電阻熱將導(dǎo)致局部過(guò)大溫升，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)火災(zāi)。同時(shí)在風(fēng)的作用下，導(dǎo)線(xiàn)容易發(fā)生擺動(dòng)，帶電接觸區(qū)產(chǎn)生微動(dòng)磨損，更容易造成嚴(yán)重的電弧侵蝕現(xiàn)象。基于此，制備高導(dǎo)熱絕緣潤(rùn)滑脂是保證高壓輸電線(xiàn)正常工作的前提。
絕緣脂的體積電阻率隨氮化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化情況，絕緣脂的體積電阻率隨著氮化鋁質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大而增大。在氮化鋁含量為80%時(shí)絕緣脂的體積電阻率取得最大值。因?yàn)榇罅康慕^緣氮化鋁顆粒在潤(rùn)滑脂中形成絕緣網(wǎng)絡(luò)，阻止了電子在潤(rùn)滑脂內(nèi)部的傳遞。
不同氮化鋁質(zhì)量填充分?jǐn)?shù)下絕緣脂熱導(dǎo)率，硅脂的熱導(dǎo)率隨著氮化鋁含量的增加而增加，當(dāng)?shù)X含量小于20%時(shí)，絕緣脂的熱導(dǎo)率增加緩慢;而當(dāng)?shù)X含量大于40%時(shí)，絕緣脂的熱導(dǎo)率有大幅度提升，這是由于當(dāng)填料含量較小時(shí)，不規(guī)則地分散在體系中，大部分不相接觸，填料之間的熱量傳遞較少，因而填充量對(duì)絕緣脂的導(dǎo)熱系數(shù)影響不大;但當(dāng)填料含量增加到一定程度時(shí)，填料之間開(kāi)始相互接觸并在絕緣脂中形成類(lèi)似網(wǎng)狀或鏈狀的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，此
時(shí)絕緣脂的熱導(dǎo)率得到大幅度提。當(dāng)?shù)X質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到80%時(shí)，絕緣脂的導(dǎo)熱系數(shù)最大。
電極之間接觸不良會(huì)出現(xiàn)電弧放電現(xiàn)象，電弧的侵蝕加重了磨損面的磨損，導(dǎo)致摩擦系數(shù)增大。加入氮化鋁后，絕緣脂脂的絕緣性能得到提高，摩擦系數(shù)相比基礎(chǔ)脂的更小更平穩(wěn);此外，絕緣脂優(yōu)異的導(dǎo)熱性能能將摩擦過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱及時(shí)傳遞到空氣中，減輕了電弧對(duì)摩擦表面的侵蝕，因而摩擦系數(shù)也更低更平穩(wěn)。
氮化鋁能提高復(fù)合鋰基絕緣脂的導(dǎo)熱性能與絕緣性能。導(dǎo)熱性能和絕緣性能優(yōu)異的復(fù)合鋰基絕緣脂在載流條件下表現(xiàn)出了優(yōu)異的摩擦學(xué)性能，主要得益于絕緣粉體氮化鋁在摩擦的過(guò)程沉積在磨損表面形成一層絕緣性能良好的隔離層，保證了摩擦接觸區(qū)兩電極接觸良好;同時(shí)，絕緣脂優(yōu)異的導(dǎo)熱性能還能將摩擦區(qū)產(chǎn)生的熱量及時(shí)傳遞到空氣中，減輕了黏著磨損。
友情鏈接