近年來,隨著新能源的廣泛利用,電力設(shè)備通常都需在高頻、高壓、高功率以及高溫等苛刻的環(huán)境下運(yùn)行,因而作為上述器件的重要組成部分的電介質(zhì)材料不僅存在著輕量化要求,同時(shí)還要有非常好的工作穩(wěn)定性。
這對(duì)電介質(zhì)材料的導(dǎo)熱性、力學(xué)性能、耐熱性能等都提出了更高的綜合要求。然而,當(dāng)前對(duì)于這類具有多種功能需求的電介質(zhì)材料的極端條件下服役特性、設(shè)計(jì)與制備的研究還很不充分,在基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論與制備手段方面都需要?jiǎng)?chuàng)新。
電介質(zhì)材料分類示意圖
先進(jìn)電介質(zhì)材料方面,應(yīng)大力發(fā)展如下幾個(gè)方面:
(1)闡明深空/海/地、零磁/強(qiáng)磁、高速/超高速等極端環(huán)境對(duì)電介質(zhì)材料的影響及其失效機(jī)理;
(2)揭示多物理場下微納尺度間隙與復(fù)合介電系統(tǒng)的介電效應(yīng)與損傷破壞規(guī)律,完善復(fù)合場作用和極端條件下電介質(zhì)材料理論體系,引領(lǐng)本領(lǐng)域的理論創(chuàng)新與技術(shù)進(jìn)步;
(3)從分子角度對(duì)高性能電介質(zhì)材料進(jìn)行設(shè)計(jì),研究其加工工藝及生產(chǎn)制備技術(shù),實(shí)現(xiàn)相關(guān)先進(jìn)絕緣材料規(guī)模化生產(chǎn),提升我國高性能電介質(zhì)材料的加工制造水平,以滿足我國電力系統(tǒng)向第三代電網(wǎng)發(fā)展的需求;
(4)對(duì)于高性能電介質(zhì)材料和功能化絕緣材料進(jìn)行理論研究,提高對(duì)于其性能的測試表征水平,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)于相關(guān)先進(jìn)絕緣材料對(duì)于性能的宏觀調(diào)控;
(5)對(duì)于應(yīng)用于電力系統(tǒng)的高性能的電介質(zhì)材料進(jìn)行全面評(píng)估,增強(qiáng)現(xiàn)有評(píng)估手段,實(shí)現(xiàn)相關(guān)先進(jìn)電介質(zhì)材料在不同環(huán)境下的靈活應(yīng)用,保障我國電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。