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人們對深陷阱改善電性能的認(rèn)識起源于納米復(fù)合介質(zhì)。所謂深陷阱，即脫陷能量大，表現(xiàn)為TSC熱釋電峰溫高。靜電力顯微鏡是表征電荷存儲行為的有效手段。均勻、致密且固定分布的深陷阱捕獲電荷后形成的荷電點(diǎn)陣，可以抑制空間電荷，改善電性能。

自2017年，項(xiàng)目組開展極性化合物接枝改性交聯(lián)聚乙烯研究。研究發(fā)現(xiàn)，極性化合物的極性基團(tuán)作為深陷阱，亦可實(shí)現(xiàn)電性能改善。其分子量小，易于實(shí)現(xiàn)均勻、致密的分布。無論是納米粒子還是極性基團(tuán)，都可以在聚乙烯中引入深陷阱，改善直流電性能。相比于納米摻雜改性，極性基團(tuán)接枝改性具有均勻性好，穩(wěn)定性高的優(yōu)勢。其對電性能的改善效果也優(yōu)于納米摻雜改性，是未來高壓電纜絕緣材料研發(fā)的重要技術(shù)。

工業(yè)化制造對材料的性能有更高的要求，材料特性與技術(shù)方案必須依從交聯(lián)聚乙烯絕緣制造工藝。均勻、致密且固定分布的深陷阱，在電場的作用下形成荷電點(diǎn)陣和庫侖力場，抑制電荷的注入和遷移，顯著提升材料的電性能。

納米粒子和極性基團(tuán)都可以在聚乙烯中引入深陷阱。極性基團(tuán)接枝改性具有均勻性好，穩(wěn)定性高，可選性多的優(yōu)勢，是未來高壓電纜絕緣材料研發(fā)的重要技術(shù)。

目前，接枝改性技術(shù)必須優(yōu)化以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)，紫外光預(yù)輻照接枝技術(shù)可通過調(diào)控輻照劑量抑制凝膠產(chǎn)生，獲得無凝膠、高接枝率、性能優(yōu)異且穩(wěn)定的接枝改性絕緣材料。接枝抗氧劑可在電纜制備過程中接枝，有高生產(chǎn)效率，是高壓直流電纜材料工業(yè)化制備的可行方案。

項(xiàng)目組依托國家自然科學(xué)基金委和電纜制造企業(yè)，開展基礎(chǔ)研究，開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)，與工業(yè)界合作，積極推進(jìn)高壓電纜絕緣技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。