方波脈沖下納米氧化硅摻雜對聚酰亞胺絕緣性能的影響

編號：NMJS05995

篇名：方波脈沖下納米氧化硅摻雜對聚酰亞胺絕緣性能的影響

作者：劉洋 ;吳廣寧 ;高國強 ;張血琴

關鍵詞：PI/SiO2納米復合膜 雙極性方波電壓 擊穿電壓 電暈老化 納米復合結構

機構： 西南交通大學電氣工程學院,成都610031

摘要： 聚酰亞胺納米復合薄膜（polyimide,PI）廣泛應用于電機絕緣。方波脈沖下的局部放電是變頻電機絕緣失效的主要原因之一。為了研究高頻脈沖電壓下PI膜的老化,探討納米粒子在PI膜中的作用機理,文中將粒徑為30 nm的SiO2無機填料摻雜到PI膜中。利用場發(fā)射掃描電鏡（SEM）觀察納米SiO2在PI膜中的分散情況,并在方波脈沖電壓下對復合薄膜進行了耐壓和耐電暈實驗,最后運用納米復合3層結構解釋了PI膜絕緣破壞的過程。研究結果表明：納米粒子均勻分散到PI基體中,納米SiO2的加入可以提高PI膜的電導率和介電常數(shù),影響電子遷移率;PI/SiO2膜耐壓特性隨著SiO2納米粒子體積分數(shù)的增加先增強后減小,在體積分數(shù)為5%時達到最大值。耐電暈特性隨著SiO2納米粒子體積分數(shù)增加而上升。SiO2納米粒子會在試樣中產(chǎn)生大量的有機—無機界面以及復合結構,影響了電子在介質中的作用機理,導致PI膜絕緣性能發(fā)生改變。