電力設備的填料長期安全運行需要建立在有效的絕緣保護體係下，而絕緣材料作為保護體係的对自基礎，其性能的固化硅橡優劣對電力設備運行十分重要。選擇合適的胶绝絕緣材料作為電力設備的保護，並進一步研究和更新現有絕緣材料，缘保影响以適應多變的护材使用環境，一直是料性促進電力行業發展的重要研究課題。對於裸露在自然環境的填料電氣設備，進行絕緣包覆是对自一種常見的絕緣保護形式，例如電纜接頭處的固化硅橡絕緣防護、線夾和開關櫃中導體的胶绝絕緣保護等。

目前常見的缘保影响包覆性外絕緣保護材料主要有以下3類：熱塑套管類、環氧澆注類和高溫硫化矽橡膠類。护材熱 塑套管類多由聚氯乙烯（PVC）、料性聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、填料丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料（ABS）、乙 烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）等塑料製成，通過加熱收縮可緊覆於保護物表麵，但對於不規則的表麵難以做到完全覆蓋與密封，而且熱塑套管容易老化，使用壽命短。環氧樹脂在澆注時流動性較強，沒有表麵形狀的限製，但其成型工藝複雜，固化後柔韌性降低，容易發生斷裂而導致失效。矽橡膠則兼顧了絕性、表麵適應性和柔韌性這三大優勢，具有理化性能穩定、耐候性良好等優點，在設備外絕緣保護中發揮著重要作用。但采用矽橡膠作為絕緣保護材料仍存在許多困難。首先是由於交聯工藝的限製，常用的高溫硫化矽橡膠交聯條件比較苛刻，難以在工作現場完成。其次是純矽橡膠的性能仍存在缺陷，難以滿足外絕緣保護材料的性能要求，所以實際工程中迫切需要一種施工便捷且具備優良綜合性能的矽橡膠絕緣保護材料。自固化矽橡膠絕緣保護材料通常應用於較低電壓等級的導線包覆和開關櫃中，主要用於外絕緣及防水密封等，其最重要的性能是電氣絕緣性能和力學性能。針對矽橡膠在電力設備外絕緣保護應用方麵的不足，本研究采用室溫交聯和摻雜兩種改性手段，綜合考慮各種填料配方與成品性能，研究不同填料對自固化矽橡膠絕緣保護材料電氣絕緣性能和介電性能的影響，確定具備良好綜合性能的材料配方。

 1 試 驗

 1.1 原材料

自固化矽橡膠基料為市售南大704矽橡膠聯劑 KH-550 采購自廣州億琿盛化工有限公司， T660 炭黑采購自東莞市斯洛爾貿易有限公司，Al(OH)（3 分析純）、CBN（分析純）、CH3COOC2H5、白炭黑（分析純）均來自天津市天力化學試劑有限公司。 

1.2 主要儀器和設備

QX-3SD2 行星式球磨機，北京大學儀器儀表廠；真空攪拌裝置，自製；FRQ-1020超聲水浴裝置，深圳法蘭特科技有限公司；聚四氟乙烯固化模板，浙江巨化集團進出口有限公司（材料來源於集中采購，生產廠家尚不可考）；HTP-410變溫烘箱，北京五環儀器儀表廠；6517B 型高阻計，美國 KEITHLEY公司；2821型高壓西林電橋，瑞士TETTES AG INSTRUMENTS公司；電子萬能試驗機，MTS公司。

1.3 試樣的製備

為了避免不同尺寸的填料對試樣整體性能的影響，采用行星式球磨機將除炭黑外的填料處理至10 μm級，該尺寸有利於避免更加精細的納米結構導致的團聚等問題。為了解決無機填料與有機基料間的界麵結合問題，使填料與基體緊密地結合，選用矽烷偶聯劑KH-550對炭黑、氫氧化鋁和氮化硼等無機填料進行偶聯處理。

在矽橡膠基料中摻雜填料，首先應考慮填料在基料中的分散問題。本研究選擇在真空環境下，采用機械攪拌裝置使微米級填料在矽橡膠基料中快速地充分分散，同時使用超聲水浴進行超聲分散，防止填料團聚。充分混合均勻後，在尺寸為 100 mm×100 mm×5 mm的聚四氟乙烯模具中澆注成型，隨後將模具放入濕熱烘箱中固化 72 h，控製溫度為15 ℃，濕度為50%。待材料完全固化後脫模，製得試樣，製備流程如圖 1 所示，製備好的試樣如圖 2所示。

1.4 試驗方法

1.4.1 體積電阻率

體積電阻率是表征材料絕緣性能最基本的物理量，是材料的本征參數，與其形狀、大小無關。根 據GB/T 31838.2—2019，采用高阻計對試樣的體積電阻率（以下簡稱“電阻率”）進行測量。高阻計測試采用三電極係統，以避免邊緣效應對測試結果的影響。試驗電壓為1 kV工頻交流電，通過測量漏電流的大小計算試樣的體積電阻率。 

1.4.2 擊穿強度

按照 GB/T 1695—2005 對試樣的電氣強度進行測試。采用直徑為50 mm的球電極，以25#絕緣油為絕緣介質，在室溫下對試樣施加工頻電壓，電壓從0 kV開始，采用1 kV/s的連續升壓方式。每個試樣選取20個點進行擊穿試驗，使用威布爾統計方法計算電氣強度。

1.4.3 介電常數和介質損耗因數

根據 GB/T 1409—2006 采用高壓西林電橋測量試樣的相對介電常數和介質損耗因數。為提高測量精度，試驗電壓設置為2 kV工頻交流電。 

1.4.4 拉伸強度和斷裂伸長率

使用專用銃具將試樣製成國標規定的3型啞鈴型試樣，采用電子萬能試驗機根據GB/T 528—2009進行拉伸強度和斷裂伸長率測量，設置拉伸速率為500 mm/min。各配方試樣分別進行5次重複試驗，計算拉伸強度與斷裂伸長率的平均值。

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