PI/（BN+Al 2 O 3 ）纳米复合薄膜介电与热学性能研究

发布时间：2021-06-18 17:24

　　聚酰亚胺（PI）以其优异的绝缘性能被广泛地应用于各个领域,通过掺入无机纳米材料的方式能够有效提高其多方面性能,并能更好地应对各种复杂环境,具有更长的使用寿命。本文采用原位聚合法制备了PI/BN、PI/Al₂O₃和PI/（BN+Al₂O₃）三种纳米复合薄膜,研究了纳米颗粒种类、组分以及掺杂比例对PI复合薄膜介电与热学性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜、小角X射线散射等技术对复合薄膜的微观结构进行表征。实验结果表明:BN和Al₂O₃两种纳米颗粒在PI基体中分散较为均匀,具有良好的相容性。BN颗粒能够与PI基体的链状在结构上更好互补,使复合薄膜整体结构更加致密,而Al₂O₃颗粒与PI基体间相互作用更强,提高了薄膜内界面层厚度。通过介电谱、热失重、等温衰减、电导电流、耐电晕老化、交流击穿场强等方法测试复合薄膜的介电和热学性能。实验结果表明:BN颗粒提高了PI/BN复合薄膜的介电常数、耐电晕寿命... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 聚酰亚胺基复合薄膜的制备方法
        1.2.2 聚酰亚胺基复合薄膜的研究现状
    1.3 本文主要研究内容
第2章 实验材料与测试方法
    2.1 实验原料与仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 结构表征方法
        2.2.1 傅里叶变换红外光谱测试(FTIR)
        2.2.2 X射线衍射测试(XRD)
        2.2.3 扫描电子显微镜测试(SEM)
        2.2.4 EDS能谱测试
        2.2.5 小角X射线散射测试(SAXS)
    2.3 性能测试方法
        2.3.1 介电谱测试
        2.3.2 等温衰减电流测试(IDC)
        2.3.3 光激电流测试(PSD)
        2.3.4 电导电流测试
        2.3.5 交流击穿场强测试
        2.3.6 热失重测试(TG)
        2.3.7 耐电晕老化寿命测试
    2.4 纳米颗粒结构与特性
        2.4.1 BN结构与特性
        2.4.2 Al_2O_3结构与特性
    2.5 复合薄膜合成原理
    2.6 复合薄膜制备
    2.7 本章小结
第3章 PI/BN复合薄膜结构表征与性能测试
    3.1 复合薄膜结构表征
        3.1.1 XRD结构表征
        3.1.2 FTIR结构表征
        3.1.3 表面与断面形貌
    3.2 复合薄膜性能测试
        3.2.1 介电谱
        3.2.2 交流击穿场强
        3.2.3 热稳定性
        3.2.4 耐电晕老化性能
    3.3 本章小结
第4章 PI/Al_2O_3复合薄膜结构表征与性能测试
    4.1 复合薄膜结构表征
        4.1.1 FTIR结构表征
        4.1.2 XRD结构表征
        4.1.3 表面与断面形貌
    4.2 复合薄膜性能测试
        4.2.1 介电谱
        4.2.2 等温衰减及光刺激电流测试
        4.2.3 电导电流特性
        4.2.4 热稳定性
        4.2.5 耐电晕老化性能
    4.3 本章小结
第5章 PI/(BN+Al_2O_3)复合薄膜结构表征与性能测试
    5.1 复合薄膜的结构表征
        5.1.1 FTIR结构表征
        5.1.2 SAXS结构表征
    5.2 复合薄膜的性能测试
        5.2.1 介电谱
        5.2.2 热稳定性
        5.2.3 耐电晕老化性能
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间所发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Synthesis of Ag@Al2O3 Core-shell Structure Nanoparticles and Their Enhancement Effect on Dielectric Properties for Ag@Al2O3/Polyimide Nanocomposites[J]. 翁凌,YAN Liwen,LI Hongxia,XIA Qianshan,LIU Lizhu.  Journal of Wuhan University of Technology（Materials Science Edition）. 2015(01)
[2]聚酰亚胺/TiO2纳米杂化薄膜耐电晕性能的研究[J]. 冯宇,殷景华,陈明华,刘晓旭,雷清泉.  中国电机工程学报. 2013(22)
[3]聚酰亚胺/纳米ZnO耐电晕杂化膜的绝缘特性[J]. 查俊伟,党智敏.  中国电机工程学报. 2009(34)
[4]SYNTHESIS AND ELECTRICAL PROPERTIES OF POLYIMIDE-Al2O3 COMPOSITES[J]. 陈寿田.  Chinese Journal of Polymer Science. 2007(03)

博士论文
[1]氮化硼的半导体特性和紫外光电探测器的基础研究[D]. 冯双.吉林大学 2014
[2]高频脉冲电压下牵引电机绝缘电破坏及老化机理的研究[D]. 曹开江.西南交通大学 2013
[3]氧化铝微纳米结构材料的制备及性能研究[D]. 张立.山东大学 2012



本文编号：3237080