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哈尔滨理工大学杨佳明副教授：深陷阱改善交联聚乙烯电性能研究
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杨佳明，哈尔滨理工大学副教授，从事聚合物绝缘理论与应用、高压电缆绝缘技术、环保型电缆材料研发等领域研究工作。先后参与/承担国家高技术研究发展计划、国家自然科学基金、省部级研发项目、企业研发项目等。已发表20余篇科技论文。
人们对深陷阱改善电性能的认识起源于纳米复合介质。所谓深陷阱，即脱陷能量大，表现为TSC热释电峰温高。静电力显微镜是表征电荷存储行为的有效手段。均匀、致密且固定分布的深陷阱捕获电荷后形成的荷电点阵，可以抑制空间电荷，改善电性能。
自2017年，项目组开展极性化合物接枝改性交联聚乙烯研究。研究发现，极性化合物的极性基团作为深陷阱，亦可实现电性能改善。其分子量小，易于实现均匀、致密的分布。无论是纳米粒子还是极性基团，都可以在聚乙烯中引入深陷阱，改善直流电性能。相比于纳米掺杂改性，极性基团接枝改性具有均匀性好，稳定性高的优势。其对电性能的改善效果也优于纳米掺杂改性，是未来高压电缆绝缘材料研发的重要技术。
工业化制造对材料的性能有更高的要求，材料特性与技术方案必须依从交联聚乙烯绝缘制造工艺。均匀、致密且固定分布的深陷阱，在电场的作用下形成荷电点阵和库仑力场，抑制电荷的注入和迁移，显著提升材料的电性能。
纳米粒子和极性基团都可以在聚乙烯中引入深陷阱。极性基团接枝改性具有均匀性好，稳定性高，可选性多的优势，是未来高压电缆绝缘材料研发的重要技术。
目前，接枝改性技术必须优化以适应工业生产，紫外光预辐照接枝技术可通过调控辐照剂量抑制凝胶产生，获得无凝胶、高接枝率、性能优异且稳定的接枝改性绝缘材料。接枝抗氧剂可在电缆制备过程中接枝，有高生产效率，是高压直流电缆材料工业化制备的可行方案。
项目组依托国家自然科学基金委和电缆制造企业，开展基础研究，开发关键技术，与工业界合作，积极推进高压电缆绝缘技术产业化。
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