王亚超 林晓然 王梅 王吉芳 陈玲

1) (河北经贸大学信息技术学院,石家庄 050061)

2) (曲阜师范大学物理工程学院,曲阜 273165)

短-中链饱和甘油三酯是一种黏度低、可降解的液体绝缘材料,在变压器内绝缘领域具有潜在的应用价值.本文通过设置与绝缘油中放电相当的电场强度等级,使用密度泛函与含时密度泛函方法研究了短-中链饱和甘油三酯分子在电场影响下的分子特性变化规律.研究结果表明,电场下分子结构发生明显改变,分子键长与电场存在明显的依赖关系;相同电场下,随着碳链长度的增大,分子的偶极矩增大,分子极性增强;在109 V/m量级的电场强度下,三辛酸甘油酯与三癸酸甘油酯的最高占据态分子轨道能量明显增大,电离势急剧减小;分子间的激发特性差异较小,都随着电场强度的增大呈现出减小趋势,且相同电场下分子激发能的减小幅度远小于电离势的减小幅度.研究结果有助于提高人们对酯类绝缘介质中放电机理的认识,并为天然酯绝缘油的性能改进提供一定的理论支撑.

1 引言

短-中链饱和甘油三酯普遍存在于动物脂肪、植物油脂及乳制品中,其分子结构可看作是由含2—10 个碳原子的饱和脂肪酸被甘油酯化而形成.短-中链饱和甘油三酯常作为增塑剂、保湿剂、食品添加剂等材料使用,在食品工程、生物化学、日化香精等领域获得广泛研究[1,2].

近年来,在电气工程领域,天然酯以其可再生、环保及优良的绝缘性能受……