从离子本性角度分析不同酸碱环境下XLPE电缆水树生长特性

为了研究不同酸碱环境对XLPE电缆水树生长的影响,将XLPE电缆置于不同pH(pH=1、pH=5、pH=7、pH=9、pH=13)环境下进行水树老化实验.老化结束后,利用光学显微镜观察对比不同pH值老化环境下水树微观形态,并分别统计水树长度.实验结果表明:酸性环境和碱性环境均有利于水树的生长.就水树枝平均长度(Lav)而言,Lav(pH=1)＞Lav(pH=13)＞Lav(pH=5)＞Lav(pH=9)＞Lav(pH=7);中性环境(pH=7)下水树区染色深,分枝状明显;酸性环境(pH=1、pH=5)和碱性环境(pH=9、pH=13)下,水树区染色较浅,分枝状不明显.从离子本性角度对以上实验结果提出一种可能的解释:离子对水树老化过程起着重要作用,水溶液中的H+和OH-具有特殊的迁移方式,其离子淌度比一般离子要大很多,对材料化学键和分子链的破坏作用更强,引起的水树老化现象更严重;Na+和Cl-的离子半径更大,XLPE分子链断裂后形成的裂纹和孔洞更大,导致水树区域染色更深.