通过酞菁铁自组装结构增强芳纶增强树脂复合材料的界面电气绝缘性能

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芳纶纤维增强环氧树脂复合材料（AFRP）是气体绝缘开关设备（GIS）绝缘拉杆等电气设备的主要组成部分，但芳纶纤维（AF）与环氧树脂（EP）之间界面结合力差，导致材料绝缘性能下降。本研究在芳纶纤维表面引入酞菁铁（FePc）分子，利用金属酞菁环之间的π-π相互作用作为驱动力，引导FePc自发组装成三维微观结构，研究了不同FePc含量的微观结构对AFRP界面绝缘性能的影响。通过表面电位衰减测试、电树枝测试、层间剪切测试和分子动力学模拟等系列测试手段，揭示了界面电气绝缘性能的增强机制。结果表明，四种FePc含量均对沿芳纶纤维的闪络电压和AFRP界面击穿电压有增强作用，闪络电压最大增幅为25.63%，击穿电压最大增幅为232.23%。该方法通过自组装微观结构显著提高了复合材料的击穿电压和闪络电压，为高性能电气绝缘复合材料的界面改性提供了新思路。

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