近日，国际著名期刊《Chemical Engineering Journal》(中科院一区Top, IF：13.2)在线出版了题为“A performance improving method of preparing nonlinear conductive coating for HVDC insulator based on plasma treatment technology: For lower-additive amounts and higher adhesive stability”的文章, 5楼自拍
博士后潘子君，研究生程加明，聂全有，吴滋瑞为本文共同一作，潘成副教授为本文通讯作者。
直流气体绝缘装备（包括直流气体绝缘组合电器GIS和直流气体绝缘线路GIL）的绝缘设计受制于其内部绝缘子表面电荷积聚引发的闪络失效风险，已成为我国特高压直流输电技术发展的“卡脖子”问题。在绝缘子表面涂覆非线性电导涂层能有效抑制电荷积聚，但传统涂层制备方法需提高导电填料浓度至超过逾渗阈值才能显著提升非线性电导特性，这会使得涂层界面结合力减弱、工艺性变差。为此，论文提出了一种基于等离子体技术的非线性电导涂层制备方法。
图1 本研究所提高性能非线性电导涂层制备方法
一方面，首次使用介质阻挡放电（DBD）处理后的SiC微粒来增强辅助电场下的微粒取向运动过程，获得了优异的微粒链状自组装效果，实现了微米碳化硅在5%低质量分数下的高效导电网络构建。
图2 非线性电导特性分析
图3 表面电荷消散特性表征
另一方面，对基底绝缘子表面进行等离子体处理后再涂覆涂层，这不仅提高了涂层的基础结合强度，而且保证了基底绝缘子表面引入的活性基团能够参与涂层的固化过程。经检测，固化后的涂层-基底绝缘子界面形成了以酯键为主的化学键合。这种界面设计方法不仅巧妙利用了等离子体处理带来的界面改性效果，还通过让活性基团参与涂层固化反应来达到稳定键合状态，避免了等离子体改性效果随时间衰减的问题。
图4 涂层-基底界面结合强度变化规律
非线性电导涂层的电气与附着稳定性能突破有助于完善直流气固绝缘设计理论体系，推进高压直流气体绝缘装备的国产化进程，支撑我国紧凑型海上换流平台建设、雅鲁藏布江下游水电开发等重大工程需求。该研究依托电网环境保护全国重点实验室，并获得了国家自然科学基金青年、面上项目和中国博士后科学基金的资助。
论文链接：//doi.org/10.1016/j.cej.2025.169576
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高电压绝缘监测研究团队在唐炬教授带领下长期围绕高压直流气体绝缘装备的绝缘设计问题开展研究，获批国家自然科学基金智能电网联合基金重点项目、面上项目和青年项目4项，前期工作支撑我国首台±320 kV直流GIS的样机研制。
撰稿：潘子君 潘成 审稿：袁佳歆 陈世银 责编：华小梅
