直流电压下CF3I/N2混合气体的放电副产物

CF3I/N2混合气体被认为有希望取代SF6气体而应用于气体绝缘设备。为了研究CF3I/N2混合气体在放电后的副产物,该文基于密度泛函理论（density functional theory,DFT）,运用BFGS算法建立并优化了CF3I分子及其潜在副产物分子的结构模型,并在此模型的基础上通过GGA-PBE算法计算了副产物分子的基态总能量,得到了各分子生成反应的自由能。结果表明副产物的可能组分为C2F6、C2F5I和I2。而采用色质联用法和离子色谱法分别对CF3I/N2混合气体直流放电实验后的气体和固体成分进行分析,结果表明气体放电后副产物的主要成分为C2F5I,固体副产物为I2。同时还发现,当气体放电后,将产生少量固态I单质,这导致CF3I气体含量减少。但经过一个较长时间,CF3I/N2气体绝缘性能可恢复到放电前的水平,说明在CF3I/N2中决定其绝缘性能的主要因素是自由基对电子的吸附性,而不是I的电负性。研究结果表明,直流电压作用下,CF3I/N2绝缘气体放电后可检测到的分解产物是C2F5I和I2。