陷阱特性对聚酰亚胺/三氧化二铝电性能的影响

发布时间：2023-03-19 23:38

　　为了提高电力电子设备绝缘材料的介电性能,对绝缘材料掺杂纳米颗粒进行改性是一种有效的方法。本论文以聚酰亚胺(PI)为聚合物基体材料,研究Al₂O₃掺杂含量对聚酰亚胺复合薄膜陷阱能级分布的改变,并且以陷阱特性为出发点,重点研究陷阱特性对其电性能的影响,揭示聚酰亚胺复合薄膜电性能的微观机理。采用原位聚合法制备不同组分的PI/Al₂O₃纳米复合薄膜,厚度均为30μm左右。利用扫描电镜、傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、小角X射线散射测试表征复合薄膜结构。测试结果表明,纳米Al₂O₃颗粒均匀地镶嵌在聚酰亚胺基体中,两相相容性较好。纳米Al₂O₃与聚酰亚胺形成有机结合,与基体产生强的相互作用,紧密接触产生无机-有机界面。采用等温放电电流方法对聚合物的陷阱特性进行测试,结果表明,随纳米掺杂含量的增加,PI/Al₂O₃复合薄膜陷阱能级密度增加,界面中出现大量的浅陷阱能级。通过电学性能测试...

【文章页数】：50 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
    1.2 纳米电介质的国内外研究现状
        1.2.1 纳米电介质的发展
        1.2.2 介质空间电荷研究的发展概况
        1.2.3 纳米电介质的陷阱特性
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 实验材料与表征方法
    2.1 实验原料与仪器
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验仪器
    2.2 结构表征方法
        2.2.1 扫描电镜测试(SEM)
        2.2.2 X射线衍射测试(XRD)
        2.2.3 红外吸收光谱测试(FTIR)
        2.2.4 小角X射线散射测试(SAXS)
    2.3 性能测试方法
        2.3.1 等温放电电流测试
        2.3.2 体电阻率测试
        2.3.3 电导电流测试
        2.3.4 交流电导率测试
        2.3.5 击穿场强测试
        2.3.6 电晕老化性能测试
    2.4 本章小结
第3章 PI/Al₂O₃纳米复合薄膜的制备与结构表征
    3.1 三氧化二铝的结构与特性
        3.1.1 三氧化二铝的结构
        3.1.2 三氧化二铝的特性
    3.2 聚酰亚胺的合成机理
    3.3 复合薄膜的制备
    3.4 PI/Al₂O₃复合薄膜的结构表征
        3.4.1 复合薄膜形貌分析
        3.4.2 复合薄膜化学结构分析
        3.4.3 复合薄膜相结构分析
        3.4.4 复合薄膜界面特性分析
    3.5 本章小结
第4章 陷阱特性对复合薄膜电性能的影响
    4.1 复合薄膜的陷阱特性
        4.1.1 等温放电电流方法
        4.1.2 复合薄膜陷阱特性分析
    4.2 陷阱特性对电导特性的影响
        4.2.1 陷阱特性对体电阻率的影响
        4.2.2 陷阱特性对电导电流的影响
        4.2.3 陷阱特性对交流电导率的影响
    4.3 陷阱特性对击穿特性的影响
        4.3.1 陷阱特性对击穿场强的影响(短时击穿)
        4.3.2 陷阱特性对耐电晕性能的影响(长时击穿)
    4.4 聚合物能带模型的建立
    4.5 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



本文编号：3766224