许庆重，李秀峰，孙光华，邓繁盛，常锦涛，高嫄

（山东理工大学 电气与电子工程学院，山东 淄博 255000）

0 引言

交联聚乙烯（XLPE）作为绝缘材料被广泛应用于电力电缆绝缘层，其性能能否长期保持稳定关乎整个电力系统的安全运行[1]。然而在实际运行过程中，电缆绝缘层会受到热、电、机械力和环境应力等因素的影响加速绝缘老化。其中热是造成绝缘老化的重要因素之一[2]。热老化会导致材料聚集态结构发生变化，进而造成绝缘层电气、力学及其他性能劣化，严重影响电缆的使用寿命[3]。

XLPE热老化后绝缘结构及性能会发生改变。赵莉华等[4]发现XLPE材料在110℃下老化后分子链结构会发生降解，晶区破坏且交联结构变弱，随老化时间的增加，电气强度和体积电阻率急剧下降，介电常数和介质损耗逐渐增加，电气性能显著劣化。李欢等[5]分别对比了XLPE在110℃和160℃下的加速热老化现象，发现XLPE在160℃下老化时氧化速率更快，晶区破坏更严重，力学性能和热性能劣化程度更深。曹海盛等[6]通过气相、固相和晶相三相联合分析，将XLPE热老化过程分为3个阶段，并认为老化中期是材料性能劣化最快的阶段。

随着电压等级的提高以及电力电缆使用范围的扩大，对电缆用XLPE绝缘料的力学性能、介电性能和耐热性能的要求也越来越高。通过纳米改性来提升XLPE的性能已成为绝缘领域公认的方法[7-9]。蒙脱土（MMT）是一种具有独特层状结构的纳米粒子，对聚合物性能的改善起到重要作用。目前针对交联聚乙烯/蒙脱土纳米复合体系的研究已有较多报道[10-14]，但在热老化作用下纳米复合材料微观结构以及力学性能的变化规律仍缺乏系统的研究。……