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六氟化硫替代气体绝缘强度的官能团加和理论方法 被引量：10
1
作者 侯华 王宝山 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3709-3715,共7页
绝缘强度是设计与发现新型SF6替代气体的关键参数,预测未知气体的绝缘强度通常采用基于量子化学计算建立的构效关系模型,计算过程复杂、误差大、且无法正确描述具有特殊化学键的气体分子.为了能够直观反映绝缘强度随结构的变化规律,提... 绝缘强度是设计与发现新型SF6替代气体的关键参数,预测未知气体的绝缘强度通常采用基于量子化学计算建立的构效关系模型,计算过程复杂、误差大、且无法正确描述具有特殊化学键的气体分子.为了能够直观反映绝缘强度随结构的变化规律,提出了官能团加和方法,将分子结构分解为独立的官能团,在一级近似下,将优化后的官能团绝缘强度直接加和,即可获得气体的绝缘强度.与65种已知气体的实验绝缘强度对比,官能团加和方法计算的绝缘强度与实验值相吻合,平均绝对与相对偏差分别为0.0656与6.28%,理论预测值与实验值的相关系数达到0.9879,优于构效关系模型方法.研究结果表明,引入不饱和键或形成环结构,同时避免孤立的CHx,CF等基团,而用CF3,OCF3,SCF3等基团取代,则有利于获得绝缘性能优异的气体分子. 展开更多
关键词 绝缘强度 六氟化硫替代气体 官能团加和 构效关系模型 分子设计
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气体介质绝缘强度的化学键组合理论
2
作者 衡盼盼 张咪 +1 位作者 侯华 王宝山 《高等学校化学学报》 SCIE EI CSCD 北大核心 2024年第1期53-60,共8页
寻找能够替代SF6的新型绝缘气体介质非常具有挑战性,采用构效关系模型进行虚拟筛选是发现目标替代气体的有效手段.受计算资源限制,亟需发展准确快速计算气体绝缘强度的理论方法.本文建立了基于化学键理论的气体绝缘强度计算方法,根据分... 寻找能够替代SF6的新型绝缘气体介质非常具有挑战性,采用构效关系模型进行虚拟筛选是发现目标替代气体的有效手段.受计算资源限制,亟需发展准确快速计算气体绝缘强度的理论方法.本文建立了基于化学键理论的气体绝缘强度计算方法,根据分子的价键结构确定化学键类型和数目,优化各化学键的特征绝缘强度,累加获得任意气体的绝缘强度.与63种气体的实验结果相比,理论值与实验值的相关系数和均方根误差分别为0.970和0.16,能够满足高通量虚拟筛选的计算需求.揭示了气体绝缘强度与化学键的内在关联,提出了若干具有应用潜力的新型绝缘气体分子结构. 展开更多
关键词 六氟化硫替代气体 绝缘强度 化学键 构效关系 虚拟筛选
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三氟甲基磺酰氟绝缘介质理化特性的分子动力学模拟 被引量：1
3
作者 张咪 田亚锋 +2 位作者 高克利 侯华 王宝山 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期145-154,共10页
采用分子动力学模拟方法,研究了新型绝缘介质三氟甲基磺酰氟(CFSOF)的理化特性,为高压电气设备应用CFSOF替代SF6气体提供了理论依据.基于量子化学计算的分子结构、内转动、偶极矩和振动频率等优化设计了mPCFF力场模型,计算了243~323 K... 采用分子动力学模拟方法,研究了新型绝缘介质三氟甲基磺酰氟(CFSOF)的理化特性,为高压电气设备应用CFSOF替代SF6气体提供了理论依据.基于量子化学计算的分子结构、内转动、偶极矩和振动频率等优化设计了mPCFF力场模型,计算了243~323 K温度范围内CFSOF的各种气-液相平衡性质(饱和蒸汽压、密度、热容、蒸发焓和临界参数等)与关键输运特性(扩散系数、介电常数、黏度和热导率等)基础参数,并考察了CFSOF与N或CO形成混合气体的理化特性.通过对比SF以及C/CO混合环保绝缘气体,针对混合比、液化温度、扩散和热导等因素提出了CFSOF的电气设备应用建议. 展开更多
关键词 六氟化硫替代气体 三氟甲基磺酰氟 理化特性 力场 分子模拟
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