海底高壓裝置的初期故障是很容易被忽略的,而且修復費用也是非常昂貴的。研究人員認為自修復材料也許可以解決該問題。這樣先前用于制備高壓設(shè)備的易受損的絕緣材料就有望得到替換。
這項技術(shù)使用了一種叫做“微囊”的材料,這種材料被加入到傳統(tǒng)的絕緣材料中,在材料的疲勞點釋放自修復分子。這個項目的研究團隊由化學家、物理學家和電氣工程師組成。如果該技術(shù)研究成功,那么用于昂貴電氣裝置的新型絕緣材料將被發(fā)現(xiàn)。
電氣絕緣材料中被稱為電樹枝生長的現(xiàn)象即將迎來它們的終結(jié)。電應(yīng)力場利用絕緣材料中的微小缺陷,形成了在材料中用于擴散的細如毛發(fā)的通道,這些通道就像一棵樹的樹枝一樣。當這些通道終達到絕緣材料的表面時,材料已經(jīng)被破壞并且將會發(fā)生短路。“短路的發(fā)生通常都和電樹枝有聯(lián)系。” Lesaint學院的?ystein Hestad解釋道。
這類缺陷的修復花費是十分昂貴的,尤其是當缺陷發(fā)生在海上風電場或者海底石油生產(chǎn)裝置上,也許甚至發(fā)生在寒冷的北極。研究人員說,在這些情況下,自修復絕緣材料是傳統(tǒng)修復方法的一種劃算的替代品。
SINTEF研究人員的工作是在一個公認的概念上展開的,這個概念是為了修復聚合物復合材料中機械損傷和裂縫而發(fā)展起來的。復合材料和微囊混合在一起,微囊中充滿了液態(tài)的單體,這些單體分子能夠彼此互相結(jié)合,從而形成長鏈分子。如果裂縫或者其它的缺陷刺激到微囊,單體分子就會被釋放出來,充滿裂縫。
絕緣材料中摻雜的微囊碰到電化學樹的分支就會爆炸。液態(tài)單體流入細小的通道,形成“電化學樹”并且發(fā)生聚合反應(yīng)。若通道被充滿,絕緣材料的電老化過程將會停止。絕緣材料的“免疫防疫”功能利用這種方式得到加強,并且設(shè)備的使用壽命也得以延長。
Lesaint說“很多人對這項技術(shù)表現(xiàn)了濃厚的興趣,但在我們有更多可靠的實驗結(jié)果之前,就不會資助我們,但現(xiàn)在問題的關(guān)鍵在于我們目前沒有足夠的經(jīng)費進行下一步的研究。這個自修復項目能否從一個有前途的理論變成真正的新型絕緣材料,明年就會得知。
更多信息請關(guān)注復合材料信息網(wǎng)http://m.lzzz.net

English
簡體中文