特高压输电工程是构建新型电力系统、落实“双碳”目标的国家战略性基础设施，其装备的自主化水平关乎我国能源安全与电力供应稳定。气体绝缘组合电器（GIS）作为特高压变电站的核心装备，以其优越的绝缘性能、紧凑结构和良好的环境适应性而广泛应用。绝缘拉杆是GIS断路器中执行分合闸操作的关键传动部件，需在频繁机械负荷与强电场环境下长期稳定工作，其性能直接影响断路器的开断能力与响应速度。传统绝缘拉杆难以满足特高压大容量、快速开断的要求，而芳纶纤维增强环氧树脂复合材料绝缘拉杆因具备轻质高强、绝缘性能突出等优点，被视作超特高压领域的理想替代方案。
气体绝缘组合电器（GIS）实物图以及GIS用绝缘拉杆
长期以来，芳纶纤维因表面光滑、化学惰性强，与环氧树脂基体界面结合困难，导致复合材料机械强度不足、成品率低，成为制约国产化的“卡脖子”难题。该技术缺口使我国特高压芳纶纤维绝缘拉杆市场受制于美国TE公司，不仅抬高建设成本，也对特高压装备供应链安全形成潜在风险。如何激活纤维表面活性、重构纤维-树脂界面结构，成为困扰国内电力装备制造业十多年的核心技术瓶颈。
面向国家重大需求，华北电力大学电力工程系谢军教授团队经多年攻关，创新提出多层功能化界面工程技术。该技术通过精准调控纤维表面多层微纳结构，重构其表面形貌并高效激活化学活性位点，在微观层面建立纤维与树脂间的强化学键合与机械互锁机制，成功突破芳纶纤维与环氧树脂的界面结合瓶颈，为我国特高压装备核心部件国产化奠定了关键技术基础。
此项突破不仅填补了国内相关领域的技术空白，还形成了具备完全自主知识产权的芳纶纤维表面处理与复合材料成型工艺体系。目前，团队依托国家自然科学基金、河北省自然科学基金等项目，已在 Composites Part B、IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation、Composites Science and Technology 等国际权威期刊发表高水平论文10余篇，系统构建了特高压芳纶纤维复合材料界面设计的理论框架，获得国内外同行广泛认可。
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