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220kV电缆用半导电屏蔽料的制备与性能研究
概述
在电力输送领域，220kV电缆连接着重要的电力设施，承担着重要的能源传输任务。电缆屏蔽是保证电缆在长期使用中不会受到干扰的重要环节，半导电屏蔽料因其优异的物理化学性质和良好的导电性能，成为电缆屏蔽材料的理想选择。因此，本文研究了一种220kV电缆半导电屏蔽料的制备方法及其性能特点。
制备方法
本研究采用的半导电屏蔽料制备方法是用聚合物基体与碳黑、二氧化钛等填料混合，再添加导电剂等成分，混合均匀后加工成薄膜材料。
实验过程中，首先将聚合物基体与填料混合，混合比例为90%聚合物基体和10%填料，其中填料包括碳黑和二氧化钛。混合后的材料进行初步加工，将其压成薄片。接着，向材料中添加一定量的导电剂，包括碳纳米管、PEDOT:PSS等，以此增强材料的导电性。随后，用压力机将导电剂充分混合至材料内，再次加工成屏蔽薄膜材料。最后，将材料放入干燥箱内，在50℃的条件下干燥约24小时，直到材料完全干燥无水分为止。
性能实验
1.电学性能测试
将半导电屏蔽料样品切割成长5厘米、宽1厘米的样条，将样条平铺在电学性能测试装置上，进行表面电阻和体积电阻测定。
实验数据显示，半导电屏蔽料的表面电阻约为100kΩ/m，体积电阻约为10kΩ.cm，表明该材料具有优异的导电性能。
2.热稳定性测试
通过热重分析仪对半导电屏蔽料进行热稳定性测试，实验测试温度区间为30℃-800℃。实验结果显示，半导电屏蔽料在400℃以下呈现相对稳定的质量变化，温度超过400℃后开始逐渐分解。
3.机械性能测试
采用万能材料试验机对半导电屏蔽料进行机械性能测试。实验测试了半导电屏蔽料的拉伸强度和弹性模量，结果显示其拉伸强度为16.5MPa，弹性模量为1.54GPa。
结论
本研究成功制备了一种优异的220kV电缆半导电屏蔽料，该材料不仅具有优异的导电性能，同时在热稳定性和机械性能方面也表现出较好的性能表现。该屏蔽料的制备方法简单、成本低廉，可以应用于电缆屏蔽领域，具有一定的实践价值。但在真实的使用环境中，其耐老化性、电学性能的长期稳定性仍需进一步研究。