SF6替代氣體的分子構(gòu)效關(guān)系研究進(jìn)展

沈騰達(dá)，周文俊，王寶山，羅運(yùn)柏，鄭 宇

（武漢大學(xué) a.電氣與自動(dòng)化學(xué)院；b.化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院，湖北 武漢 430072）

0 引言

SF6由于其優(yōu)異的絕緣性能和穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于氣體絕緣中，在全球范圍內(nèi)，電力行業(yè)每年使用80%左右新生產(chǎn)的SF6[1]。但是 SF6具有極強(qiáng)的溫室效應(yīng)，其全球變暖潛能值（global warm-ing potential，GWP）是CO2的 23 500倍[2]。為響應(yīng)構(gòu)建人類命運(yùn)共同體和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的號(hào)召，減少電力行業(yè)對(duì)SF6的依賴和排放，獲得GWP值低、性能良好的環(huán)保型SF6替代氣體已成為電力行業(yè)的一個(gè)重要研究方向。

傳統(tǒng)SF6替代氣體的研究方法主要是試錯(cuò)法，在已知?dú)怏w中，以氣體的絕緣性能為首要關(guān)注指標(biāo)，綜合考慮液化溫度等條件，通過大量試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析篩選出有潛力的SF6替代氣體[3]。截至2021年，化學(xué)文摘社（chemical abstracts service，CAS）已經(jīng)公布近2億種無機(jī)和有機(jī)物質(zhì)，且每天都有數(shù)以千計(jì)的新物質(zhì)被公布。單純以試驗(yàn)方法篩選得到SF6替代氣體，成本高、工作量大，效率低。

因此，如果能夠通過理論研究，從分子結(jié)構(gòu)的角度了解影響氣體絕緣性能和液化溫度的關(guān)鍵因素，即氣體分子的結(jié)構(gòu)與絕緣性能和液化溫度的構(gòu)效關(guān)系，就可以為SF6替代氣體的篩選提供有效的指導(dǎo)，甚至可能通過分子設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)并合成出絕緣性能與適用性高于SF6的環(huán)保型新氣體。

1 氣體絕緣性能的構(gòu)效關(guān)系研究

1.1 定性構(gòu)效關(guān)系研究

早在1942年，就有學(xué)者開始從分子結(jié)構(gòu)層面分析氣體分子的絕緣性能，B M HOCHBERG等[4]對(duì)一些氣體進(jìn)行了相關(guān)試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)分子折射率與氣體的絕緣性能具有相關(guān)性；W A WILSON等[5]研究認(rèn)為氣體的絕緣性能與氣體分子的相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)，但研究范圍較小，只包含了氟烴類氣體；A E D HEYLEN等[6]通過對(duì)烷烴氣體分子進(jìn)行研究，認(rèn)為這些氣體分子的絕緣性能與其紫外光譜、散射截面有關(guān)；之后，許多學(xué)者的研究支持了氣體絕緣性能與氣體分子相對(duì)分子質(zhì)量有關(guān)的結(jié)論，認(rèn)為兩者近似呈一種線性關(guān)系，并有學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)解釋：氣體的相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子的電離截面越小，吸附截面越大，從而擁有了較高的臨界約化場(chǎng)強(qiáng)，表現(xiàn)在宏觀上就是絕緣性能越高[7]。1976年，A K VI-JH[8]研究認(rèn)為某些氣體的絕緣性能與原子化焓相關(guān)，但適用范圍很?。换谶@個(gè)結(jié)論，他還提出氣體的絕緣性能與液化溫度存在關(guān)系，但有許多特例并不符合這個(gè)規(guī)律；之后他又通過試驗(yàn)研究了多種氣體分子的絕緣特性，發(fā)現(xiàn)分子為極性和非極性時(shí)，氣體的絕緣性能與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的密度呈現(xiàn)兩種不同的線性關(guān)系，但無法進(jìn)行理論上的解釋，并且許多氣體的絕緣性能與得到的線性關(guān)系評(píng)估的絕緣性能差距較大[9]。

上述研究雖然定性解釋了氣體絕緣性能與一些分子結(jié)構(gòu)參數(shù)的關(guān)系，但是誤差較大，適用范圍過小，使用到的分子結(jié)構(gòu)參數(shù)過少。其中一些構(gòu)效關(guān)系在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了矛盾，例如相對(duì)分子質(zhì)量越大，絕緣性能越高。在相對(duì)分子質(zhì)量較大時(shí)，分子間作用力變大，相應(yīng)的液化溫度也會(huì)升高，如何選擇才能平衡絕緣性能與液化溫度成為了新的問題。可見，定性構(gòu)效關(guān)系的研究是一種一級(jí)近似，難以用于指導(dǎo)絕緣氣體的分子設(shè)計(jì)，只能作為一種輔助判斷的方式。

1.2 定量構(gòu)效關(guān)系研究

定量構(gòu)效關(guān)系是分子結(jié)構(gòu)與一些物理化學(xué)性質(zhì)之間的定量函數(shù)關(guān)系，通過結(jié)合理論計(jì)算和各種統(tǒng)計(jì)學(xué)分析工具可以得到相應(yīng)的定量構(gòu)效關(guān)系模型。定量構(gòu)效關(guān)系研究認(rèn)為分子結(jié)構(gòu)可以決定分子的性質(zhì)，用數(shù)值的方式表示分子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，這種數(shù)值被稱為分子描述符[10]。

早在1974年，J C PAUL等[11]就提出了氣體絕緣性能定量構(gòu)效關(guān)系的概念，以氣體分子的極化率α、電離能εi、鍵解離能εD為分子描述符的定量公式，但是適用范圍較小，大部分電負(fù)性氣體的計(jì)算結(jié)果差距較大。

1979年，K P BRAND等[12]基于臨界約化場(chǎng)強(qiáng)擊穿判據(jù)（凈電離系數(shù)為0），結(jié)合氣體分子的擊穿行為，理論推導(dǎo)出定量計(jì)算絕緣性能的表達(dá)式，解釋了氣體絕緣性能的本質(zhì)，明確了物理意義，但是許多參數(shù)的獲得十分困難，難以用于指導(dǎo)SF6替代氣體的篩選與設(shè)計(jì)。并且理論推導(dǎo)時(shí)，對(duì)一些條件的簡(jiǎn)化與忽略也會(huì)帶來誤差，與現(xiàn)實(shí)中表現(xiàn)出的絕緣性能也有較大出入。

上述定量計(jì)算模型并不能算真正意義上的定量構(gòu)效模型，直至1982年，K P BRAND[13]建立了首個(gè)真正意義上的預(yù)測(cè)氣體絕緣性能的定量構(gòu)效模型，他提出了重要的數(shù)據(jù)訓(xùn)練集篩選標(biāo)準(zhǔn)：①均勻電場(chǎng)；②固定氣壓p與電極距離d，且pd數(shù)值較大；③試驗(yàn)數(shù)據(jù)之間可以交叉驗(yàn)證。之后通過回歸分析的方法，以電離能εi和極化率α兩個(gè)參數(shù)作為特征值，計(jì)算了氣體絕緣性能。這個(gè)模型的相關(guān)性系數(shù)達(dá)到了0.91，說明了氣體絕緣性能與這兩個(gè)參數(shù)的密切相關(guān)性，但出現(xiàn)了許多例外，且對(duì)SF6絕緣性能的預(yù)測(cè)誤差較大，可靠性不佳，但這種方法的基本思想成為了后續(xù)相關(guān)研究的主要參考。

之后的學(xué)者們使用類似的方法建立了許多不同的預(yù)測(cè)氣體絕緣性能的定量構(gòu)效模型，取得了一個(gè)巨大的進(jìn)步：量子化學(xué)計(jì)算方法開始用于獲取氣體分子的分子描述符。量子化學(xué)計(jì)算方法的引入使得許多氣體分子結(jié)構(gòu)參數(shù)的獲取變得容易起來。例如，2004年，N MEURICE等[14]首次采用量子化學(xué)計(jì)算方法得到不同氣體分子的分子結(jié)構(gòu)與積分光吸收強(qiáng)度IOA參數(shù)，發(fā)現(xiàn)氣體絕緣性能與IOA參數(shù)近似呈現(xiàn)正比關(guān)系，但是相關(guān)系數(shù)R只有0.85，且有許多特例差距較大；M RABIE等[15]基于從頭計(jì)算方法，分析了極化率、偶極矩、親和能、電離能等參數(shù)與電負(fù)性氣體絕緣性能的關(guān)系，將分子分為極性、非極性，分別擬合得到絕緣性能和液化溫度表達(dá)式；陳慶國等[16]以范德華表面參數(shù)、第一電離能和分子電負(fù)性為相關(guān)參數(shù)，用37種氣體分子的絕緣性能為數(shù)據(jù)訓(xùn)練集，通過擬合方法得到了絕緣性能相關(guān)性表達(dá)式，并據(jù)此篩選出一些可能具有SF6替代潛力的氣體。

上述研究預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性都有待提高，并且分子描述符存在的物理意義不明，僅使用了簡(jiǎn)單的分子物性參數(shù)的問題，但是使用的相關(guān)方法與基本思想為今后研究提供了重要參考。

1.3 新型定量構(gòu)效關(guān)系模型研究

為解決以前研究中出現(xiàn)的問題，YU X等[17]提出了新型定量構(gòu)效關(guān)系模型。首先，由于定量構(gòu)效關(guān)系模型的結(jié)果受訓(xùn)練集的影響較大，需建立可靠的氣體絕緣性能數(shù)據(jù)庫，在K P BRAND[13]3條訓(xùn)練數(shù)據(jù)集篩選標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，又加入了兩條標(biāo)準(zhǔn)：所有的氣體絕緣性能均采用相對(duì)SF6的數(shù)值；剔除一些絕緣性能爭(zhēng)議較大的氣體分子。使用的氣體絕緣性能數(shù)據(jù)和氣體種類較為齊全，絕緣強(qiáng)度的分布范圍寬，適合作為定量構(gòu)效關(guān)系模型的數(shù)據(jù)訓(xùn)練集。其次，由于絕緣性能體現(xiàn)的是氣體對(duì)電場(chǎng)作用的耐受能力，此時(shí)不能只簡(jiǎn)單考慮分子本身的物性參數(shù)，而是要綜合考慮到分子力參數(shù)和幾何參數(shù)，尤其是分子的電參數(shù)。這種定量構(gòu)效關(guān)系模型不同于以前研究，重點(diǎn)關(guān)注了分子的電參數(shù)，使用了相互作用性質(zhì)函數(shù)（general interaction properties func-tion,GIPF）來反映分子間的相互作用和在電磁作用下的變化。最后，以電子密度與靜電勢(shì)作為描述氣體絕緣特性的基本物理量，使用GIPF構(gòu)造反映氣體分子之間相互作用的參數(shù)，經(jīng)過篩選發(fā)現(xiàn)了與氣體分子絕緣性能關(guān)系緊密的3組參數(shù)，正、負(fù)靜電勢(shì)的總表面積As，正、負(fù)靜電勢(shì)平衡度與總平方差的乘積νσ2tot，靜電勢(shì)平均偏差Π。利用這3組參數(shù)構(gòu)建了氣體絕緣性能的新型定量構(gòu)效關(guān)系模型，如式（1）所示。

式（1）中：Er為表示氣體絕緣性能相對(duì)SF6的值。

對(duì)模型進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，加入已被發(fā)現(xiàn)的與氣體絕緣性能顯著相關(guān)的兩個(gè)分子物性參數(shù)：分子極化率α與電負(fù)性參數(shù)χ。利用α和χ對(duì)總表面積As的依賴性，隱藏于As中，避免了過度參數(shù)化的問題；又考慮到在電子-分子碰撞過程中，實(shí)際上只有正表面積As+能直接決定氣體的絕緣性能，總表面積As與As+、As-也沒有明顯相關(guān)性，結(jié)合分子形貌的影響，引入約化表面積A+s,r；考慮到在電子與分子碰撞過程中，密度大的大分子可以大幅降低自由電子的動(dòng)能，從而表現(xiàn)出更強(qiáng)的絕緣性能，由此引入了分子密度ρ（分子處于緊密堆積狀態(tài)時(shí)的理想密度）。綜合以上考慮，得到了最終的優(yōu)化構(gòu)效關(guān)系模型，模型公式如式（2）所示。

該模型的相關(guān)系數(shù)R達(dá)到了0.993，說明了該模型的準(zhǔn)確性，平均絕對(duì)誤差為0.061，方均根誤差為0.080，最大偏差δmax為0.28，并且對(duì) SF6絕緣強(qiáng)度的預(yù)測(cè)數(shù)值為0.99（實(shí)際數(shù)值為1），與SF6的實(shí)際絕緣性能十分接近。

該模型的適用范圍與準(zhǔn)確度相比以前的研究模型得到了極大提升，此外，模型參數(shù)具有明確的與氣體絕緣性能相關(guān)的物理意義，并可以分析總結(jié)出氣體分子結(jié)構(gòu)對(duì)絕緣性能影響的規(guī)律。例如，對(duì)于目前研究較多的環(huán)保絕緣氣體（C4F7N等），不僅預(yù)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確，而且給出了氰化物的絕緣性能與鏈長、氟取代基的變化規(guī)律。模型表現(xiàn)出了分子結(jié)構(gòu)對(duì)氣體絕緣性能的影響規(guī)律，可以為未來SF6替代氣體研究中的分子設(shè)計(jì)提供重要的指導(dǎo)方向。

YU X等[17]對(duì)氣體的液化溫度Tb構(gòu)建了新的定量構(gòu)效關(guān)系模型，以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體分子液化溫度的預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)模型如式（3）所示。

式（3）中：η是分子的化學(xué)硬度。

模型的預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比表明，相關(guān)性系數(shù)R達(dá)到了0.985，標(biāo)準(zhǔn)差只有8 K，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度比起傳統(tǒng)的線性模型大幅提高。

2 SF6替代氣體的分子設(shè)計(jì)方法

構(gòu)建出可靠的氣體絕緣性能定量構(gòu)效關(guān)系模型，可以為SF6替代氣體的分子設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)方向，但是模型中的參數(shù)調(diào)節(jié)十分困難，因此SF6替代氣體的分子設(shè)計(jì)可以繞開參數(shù)調(diào)節(jié)，首先通過不同的分子設(shè)計(jì)方向得到不同的分子結(jié)構(gòu)，再通過預(yù)測(cè)模型對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，最后總結(jié)相關(guān)規(guī)律，判斷出有替代潛力的分子。下面對(duì)兩種有發(fā)展?jié)摿Φ姆肿釉O(shè)計(jì)方法進(jìn)行介紹。

2.1 官能團(tuán)取代法

官能團(tuán)取代法是指使用不同的化學(xué)基團(tuán)對(duì)分子中的原子或者基團(tuán)進(jìn)行取代，從而獲得新的化學(xué)分子的方法，官能團(tuán)取代法在各個(gè)領(lǐng)域都有應(yīng)用[18-19]。3M公司提出的C4F7N就是利用這種方法，用氰基（CN）取代了八氟丙烷（C3F8）的一個(gè)氟原子得到了C4F7N。

由于官能團(tuán)取代不僅會(huì)影響氣體絕緣性能，也會(huì)對(duì)氣體的液化溫度產(chǎn)生影響，這兩種影響在實(shí)際應(yīng)用中是相互矛盾的。王寶山等[20]利用氣體絕緣性能與液化溫度的定量構(gòu)效關(guān)系模型，分別使用CF3、NF2、Cl、CN對(duì)SF6氣體分子的氟原子進(jìn)行取代，研究了不同官能團(tuán)對(duì)氣體絕緣性能和液化溫度的影響，以尋找新的SF6替代氣體。

研究發(fā)現(xiàn)不同官能團(tuán)取代對(duì)氣體絕緣性能和液化溫度的影響具有明顯區(qū)別，考慮到絕緣性能與液化溫度之間的平衡問題，分析結(jié)果表明，用CF3或氰基（CN）取代可以最大程度地提高絕緣性能，同時(shí)盡可能地抑制液化溫度的升高，并根據(jù)結(jié)果提出了一種具有一定潛力的SF6替代氣體SF5CF3，利用定量構(gòu)效關(guān)系模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到其絕緣性能是SF6的1.55倍，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的液化溫度預(yù)測(cè)為-30℃，并且GWP值只有SF6的5%左右。

2.2 分子雜化法

分子雜化法是通過將不同分子的結(jié)構(gòu)進(jìn)行雜化形成具有全新化學(xué)鍵和分子結(jié)構(gòu)的新化合物，也是分子設(shè)計(jì)中常用的方法[21]，在SF6替代氣體分子設(shè)計(jì)中，分子雜化的方法也有所應(yīng)用。YU X等[22]參考了SF6替代氣體中混合氣體的使用方法，通過將混合氣體中不同氣體分子組合在一起，并且在不同的雜化比例下，可以產(chǎn)生新的化學(xué)鍵。這些新的化學(xué)鍵也是這些新氣體分子具有優(yōu)異性能的關(guān)鍵。實(shí)際上，混合氣體因協(xié)同效應(yīng)產(chǎn)生的絕緣性能增強(qiáng)也可以從化學(xué)鍵的角度進(jìn)行解釋[23]。利用上述方法，YU X等[22]設(shè)計(jì)篩選出了一系列的SF6替代氣體，其相關(guān)特性如表1所示。

表1 雜化分子的絕緣性能、液化溫度和GWP值Tab.1 Insulating properties,boiling points,and GWP of the hybrid molecules

上述新氣體分子并不存在于自然界中，為探究其實(shí)際特性，需要先進(jìn)行人工合成。目前已實(shí)現(xiàn)了F3SN、CF3SO2F兩種氣體的實(shí)驗(yàn)室百克級(jí)合成[24-25]。HU S等[26]對(duì)CF3SO2F氣體及其與N2和CO2混合氣體的絕緣性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，研究發(fā)現(xiàn)純CF3SO2F氣體相對(duì)SF6的絕緣性能在1.31～1.47之間，與模型預(yù)測(cè)得出的1.33十分接近，在誤差范圍內(nèi)。并且CF3SO2F的液化溫度、GWP值都較低，是一種具有一定潛力的SF6替代氣體。

3 有待深入研究的問題及發(fā)展方向

目前研究氣體分子構(gòu)效關(guān)系在SF6替代氣體領(lǐng)域應(yīng)用的學(xué)者并不多，但這樣一種在其他領(lǐng)域的材料研究中得到很好的應(yīng)用并取得良好效果的方法，將極大推動(dòng)SF6替代氣體的研究進(jìn)程，在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮巨大作用。為此，分子構(gòu)效關(guān)系及設(shè)計(jì)方法在SF6替代氣體中的應(yīng)用應(yīng)繼續(xù)深入和拓展研究，基于上述介紹與討論，提出了定量構(gòu)效模型現(xiàn)存的重要問題與未來的發(fā)展趨勢(shì)，相關(guān)內(nèi)容主要包括以下3個(gè)方面。

3.1 建立統(tǒng)一條件下氣體絕緣性能數(shù)據(jù)庫

構(gòu)效關(guān)系的關(guān)鍵是要建立氣體絕緣性能的定量構(gòu)效關(guān)系模型，首先需要能夠獲取統(tǒng)一的氣體絕緣性能數(shù)據(jù)，上述已有的定量分子構(gòu)效關(guān)系模型使用的數(shù)據(jù)來源于文獻(xiàn)查找與獨(dú)立進(jìn)行的相關(guān)試驗(yàn)，不同學(xué)者使用的氣體絕緣性能數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、不完善，可能存在錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的問題。如果使用的氣體絕緣性能數(shù)據(jù)不統(tǒng)一，定量構(gòu)效關(guān)系模型之間難以進(jìn)行對(duì)比與改進(jìn)。此外，模型的訓(xùn)練數(shù)據(jù)集過于有限，甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，定量構(gòu)效關(guān)系模型的準(zhǔn)確度會(huì)大幅下降。因此在獲取不同氣體的絕緣性能數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)保持相同的試驗(yàn)條件，使數(shù)據(jù)結(jié)果可以統(tǒng)一使用。此外，考慮到實(shí)際應(yīng)用中的工況，應(yīng)在不同電壓形式、電極結(jié)構(gòu)、放電距離等不同條件下進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)通過湯遜試驗(yàn)獲得不同氣體的電離系數(shù)、吸附系數(shù)和臨界約化場(chǎng)強(qiáng)，從而構(gòu)建完善的試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫，為未來定量構(gòu)效關(guān)系模型的發(fā)展提供充足有效的數(shù)據(jù)。

3.2 預(yù)測(cè)性質(zhì)的多樣化

現(xiàn)存的定量構(gòu)效關(guān)系模型還在探索研究階段，學(xué)者們僅針對(duì)氣體的絕緣性能與液化溫度構(gòu)建了相關(guān)定量構(gòu)效關(guān)系模型。而絕緣氣體的實(shí)際使用不止需要關(guān)注絕緣性能與液化溫度，例如SF6之所以能廣泛應(yīng)用于電氣領(lǐng)域，不僅是因?yàn)镾F6具有優(yōu)異的絕緣性能，滅弧性能高、液化溫度低、無毒、不可燃等特點(diǎn)也十分重要。針對(duì)目前的SF6替代氣體，如何降低替代氣體的溫室效應(yīng)是與絕緣性能同等重要的關(guān)注點(diǎn)，因此更需要關(guān)注GWP值的預(yù)測(cè)問題。如何對(duì)這些特性構(gòu)建較為準(zhǔn)確的定量構(gòu)效關(guān)系模型，是SF6替代氣體未來的研究趨勢(shì)。

3.3 分子設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)

目前在SF6替代氣體領(lǐng)域使用的分子設(shè)計(jì)方法，主要是上述的官能團(tuán)取代法與分子雜化法，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，往往也是設(shè)計(jì)出多種分子結(jié)構(gòu)，再通過預(yù)測(cè)模型進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，減少了試驗(yàn)試錯(cuò)的成本，大幅提高了效率，但仍存在設(shè)計(jì)方向不明確的問題，難以朝著一個(gè)固定的方向，不斷設(shè)計(jì)出具有更優(yōu)秀性能的氣體分子。如何改進(jìn)分子設(shè)計(jì)方法，得到一個(gè)可以不斷優(yōu)化氣體分子性能的SF6替代氣體的設(shè)計(jì)方向，是未來SF6替代氣體分子設(shè)計(jì)方法要解決的問題。

4 結(jié)束語

在人類命運(yùn)共同體和“雙碳”目標(biāo)的要求下，環(huán)保型SF6替代氣體的研究仍需繼續(xù)推進(jìn)。氣體分子的構(gòu)效關(guān)系，尤其是定量構(gòu)效關(guān)系模型在SF6替代氣體的研究中可以起到非常重要的指導(dǎo)作用，為SF6替代氣體分子設(shè)計(jì)提供重要的評(píng)估方法，并能從微觀角度揭示分子結(jié)構(gòu)對(duì)氣體絕緣性能的影響規(guī)律，對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)和實(shí)際應(yīng)用有著重要的意義。為不斷推進(jìn)分子構(gòu)效關(guān)系在SF6替代氣體研究領(lǐng)域的發(fā)展，需要建立豐富實(shí)用的氣體絕緣性能數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)氣體實(shí)際應(yīng)用中需要關(guān)注的GWP值、液化溫度、毒性等其他特性，建立相關(guān)定量構(gòu)效關(guān)系模型，在絕緣性能與這些物質(zhì)特性中尋求平衡，并將定量構(gòu)效關(guān)系模型的研究成果應(yīng)用于分子設(shè)計(jì)方法中，為分子設(shè)計(jì)方法提供更為有效的設(shè)計(jì)方向，從而實(shí)現(xiàn)SF6替代氣體研究的突破。