热重分析法研究硅橡胶复合绝缘子热解动力学

Study of Pyrolysis Kinetics of Silicone Rubber Composite Insulators by Thermogravimetric Analysis

摘要

通过热重分析（TGA）研究硅橡胶绝缘子（SiR）在氮气（N₂）和空气环境中的热解动力学。将3种不同的等转化模型Flynn-Wall-Ozawa（FWO）、Kissinger-Akahira-Sunose（KAS）和Friedman（FR）方法应用于TGA结果分析，以计算活化能和指数前因子。在N₂气氛下采用FWO、KAS和FR方法计算的平均活化能分别为421.46、431.60、433.98 kJ/mol，指数前因子范围为10⁹~10¹⁶，热解与表面积无关。在空气气氛下采用FWO、KAS和FR方法计算的平均活化能分别为127.21、120.93、123.38 kJ/mol，指前因子范围为10⁸~10⁹，热解受表面积控制。在N₂气氛下，反应的热力学性质，如焓变（ΔH）、吉布斯自由能（ΔG）和熵变（ΔS）远高于空气气氛，证实了N₂气氛下反应的复杂性。研究结果有助于加深对SiR燃烧机理的理解，并为其作为一种更有效的耐高温材料的可行性研究提供参考。

关键词

硅橡胶绝缘子 / 热重分析 / 热解动力学 / 活化能

Key words

SiR / TGA / Pyrolysis kinetics / Activation energy

基金资助

中国南方电网重点科技资助项目(110002022030301SJ0001)