SHANDONGELECTRICPOWER山东电力技术第50卷（总第312期）2023年第11期DOI：10.20097/j.cnki.issn1007-9904.2023.11.001硅烷偶联剂改性TiO2掺杂对绝缘纸中水分子扩散行为的影响李健飞1，2，王鑫1，2，王洋1，2，李华强3，朱庆东4（1.西安工程大学电子信息学院，陕西西安710048；2.西安市电气设备互联感知与智能诊断重点实验室，陕西西安710048；3.西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西西安710049；4.国网山东省电力公司电力科学研究院，山东济南250003）摘要：在变压器绝缘纸的改性研究中，纳米粒子和水分含量均是影响绝缘纸绝缘性能的重要因素，然而有关硅烷偶联剂改性TiO2掺杂对绝缘纸中水分子扩散行为的影响尚未可知。采用分子动力学方法，建立了3种硅烷偶联剂改性前后TiO2与绝缘纸的纳米尺度界面模型（未改性TiO2/绝缘纸、KH570改性TiO2/绝缘纸、KH792改性TiO2/绝缘纸），并对不同界面模型中水分子的扩散行为进行动力学计算。结果表明，在未改性TiO2/绝缘纸的界面模型中水分子的扩散系数最大，质心运动范围最广，且界面附近水分子分布最少；而在KH570和KH792改性TiO2/绝缘纸界面模型中水分子的扩散系数及其质心运动范围减小，界面附近水分子分布浓度增大，且KH792改性后TiO2对绝缘纸中水分子扩散的抑制能力最强。此外，通过分析水分子在3种界面模型中自由体积分数、相互作用能和氢键数目，诠释在上述不同模型中水分子扩散系数差异的物理机理。研究思路与结果为纳米粒子掺杂绝缘纸的改性实验提供了理论支撑。关键词：绝缘纸；水分子扩散；TiO2掺杂；硅烷偶联剂；表面改性中图分类号：TM214；TM215；TM411文献标识码：A文章编号：1007-9904（2023）11-0001-10EffectofSilaneCouplingAgentModifiedTiO2ontheDiffusionBehaviorofWaterMoleculesinCelluloseLIJianfei1，2，WANGXin1，2，WANGYang1，2，LIHuaqiang3，ZHUQingdong4（1.SchoolofElectronicsandInformation，Xi’anPolytechnicUniversity，Xi’an710048，China；2.Xi’anKeyLaboratoryofInterconnectedSensingandIntelligentDiagnosisforElectricalEquipment，Xi’an710048，China；3.StateKeyLaboratoryofElectricalInsulationandPowerEquipment，Xi’anJiaotongUniversity，Xi’an710049，China；4.StateGridShandongElectricPowerResearchInstitute，Jinan250003，China）Abstract：Intheresearchonthemodificationoftransformerinsulationpaper，bothnanoparticlesandmoi...
