CB/LDPE纳米复合材料的空间电荷抑制特性

发布时间：2022-01-21 12:49

　　采用熔融共混法制备了纯低密度聚乙烯（LDPE）试样和纳米炭黑（CB）颗粒质量分数分别为0.01%、0.03%、0.05%、0.07%的CB/LDPE复合试样。采用扫描电子显微镜观察纳米CB颗粒在LDPE基体中的分散性,并利用电声脉冲法（PEA）测试各试样在常温和-40 kV/mm条件下的空间电荷积聚特性和陷阱特性,讨论纳米CB颗粒提升LDPE基体空间电荷抑制特性的机制。结果表明:相较于纯LDPE试样,CB/LDPE复合试样的空间电荷积聚特性得到了显著改善,其中CB质量分数为0.03%的CB/LDPE复合试样具有最佳的空间电荷抑制效果。纳米CB颗粒提高了复合试样内部的深陷阱密度,这是提高复合试样空间电荷抑制能力的关键。 

【文章来源】：绝缘材料. 2020,53(04)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

PEA测试系统结构示意图

纳米复合材料的性能在很大程度上取决于纳米颗粒在基体中的分散性。采用扫描电子显微镜对CB/LDPE纳米复合试样的微观结构和纳米颗粒的分散性进行观察，首先将试样在液氮中脆断，然后在断面上溅射金原子并在扫描电镜下观察，结果如图2所示。从图2可以看出，复合材料中的纳米CB颗粒并未出现团聚状态，大部分颗粒的粒径均小于200 nm，呈现出良好的分散状态。2.2 空间电荷积聚特性

从图3(b)可以看出，纳米CB质量分数为0.01%的CB/LDPE试样，阳极附近的异极性电荷相较于纯LDPE试样显著减少，这表明纳米CB颗粒抑制了LDPE基体内部的杂质离子解离。同时阴极附近出现同极性电荷积聚现象，这部分电荷主要来自阴极的电子注入。图3 各试样在极化过程中的空间电荷分布

【参考文献】：
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本文编号：3600291