申请/专利权人：西南大学

申请日：2023-12-15

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117746726A

主分类号：G09B25/00

分类号：G09B25/00;B01L3/00

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明涉及一种基于微流控技术的油纸绝缘受潮微观模拟方法，属于电气技术领域。基于微流控技术，通过制作具有微流道的微流控芯片，模拟绝缘纸中的微米级毛细孔道环境，并结合外部压力泵、加热台、显微镜等设备，将现有油纸绝缘受潮模拟方法的宏观制备流程：绝缘油及绝缘纸的真空干燥、真空浸油、吸潮处理工艺，分别改变为适于在微流控芯片上进行的相应微观操作，从而形成一套油纸绝缘受潮的微观模拟方法，具有油样消耗少、处理快速、微米尺度精准可控可观测的优点。

主权项：1.基于微流控技术的油纸绝缘受潮微观模拟方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：S1采用聚二甲基硅氧烷材质作为微流控芯片的流体层，在流体层上制作带有矩形截面的微流道，微流道的宽度和深度为0-100μm范围；制作完毕后，采用等离子体清洗机对流道内表面及流体层表面进行等离子清洗，使流道壁面产生亲水性，并和玻璃盖板进行封合，完成微流控芯片的制备；S2采用压力泵产生2000mbar的正压力，向微流道中注入去离子水冲洗5min，然后注入无水乙醇冲洗5min；上述清洗过程重复2～3次，直至洗净流道中残余的油污、杂质；清洗完毕后，保持上述压力，向微流道中注入空气，并通过显微镜同步观察，直至吹干流道壁面残余的清洗试剂；S3量取10ml绝缘油置于带盖的离心管中，采用压力泵抽取离心管中多余的空气，使离心管内的压力保持50Pa，并将离心管置于水浴锅内，设置温度为90℃，对绝缘油进行真空干燥20min；S4称取10g微晶维素加入到10ml64％H2SO4ww溶液中，ww为质量比浓度，搅拌使纤维素分散均匀，然后再在45℃水浴中搅拌3min后，加大量的去离子水终止反应；随后进行3次离心清洗，去除残余的硫酸，然后使用透析的方式完全除去硫酸及其他多余的离子，将酸解后的纤维素使用细胞破碎仪50W超声处理1min得到微纤维素悬液，将其以100mgL分散于去离子水中，制备成纤维素溶液；S5通过压力泵将所述纤维素溶液通入微流道，控制压力泵的压力，使纤维素溶液以5μLmin的速度在流道中通流10～30min，使溶液中的纤维充分吸附至微流道壁面，形成绝缘纸纤维之间的微毛细管环境；将流道中的液体排空；S6关闭微流道的液体出口端，通过压力泵控制流道内气压为5Pa，并将芯片置于恒温加热台上，控制加热台的温度为50℃，对微流道壁面的纤维素吸附层进行真空干燥，同时，通过显微镜进行同步观察；S7根据所需模拟的油纸绝缘受潮程度，移取去离子水，滴入S3已完成干燥的10ml绝缘油，并将两者进行超声分散，制成油水乳浊液；S8采用压力泵，将油水乳浊液注入上述S6已干燥的微流道，然后将微流控芯片静置12小时，使乳浊液中分散的微米级水滴逐渐吸附至流道壁面上的纤维素层；在此期间，采用显微镜进行观察记录；S9静置完毕后，采用显微镜观察水分在流道壁面纤维素层表面的稳定分布状态；采用显微镜观察流道中的油水二相分布状态；S10在显微镜视野下，测量得出水滴的尺寸分布、水滴在流道壁面的润湿角分布；改变第S7步滴入绝缘油中的去离子水量，重复第S8～S10步，模拟出绝缘纸毛细管的不同微观受潮状态，通过显微观察，研究对应的水分在微流道中的赋存状态。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 西南大学 基于微流控技术的油纸绝缘受潮微观模拟方法

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