MgO/LDPE三层纳米复合薄膜空间电荷特性及电性能研究

发布时间：2024-04-28 03:09

　　纳米颗粒掺杂改性是一种提高聚合物绝缘材料电性能的有效途径,但实际掺杂过程中,纳米颗粒不可避免地会发生团簇现象,从而导致纳米尺寸效应得不到更好体现。多层介质由于介质间的特殊界面结构使得多层介质具有某些特殊的电学性能而受到广泛关注。对其界面空间电荷特性及介电性能的研究有助于揭示聚合物基多层纳米复合电介质电性能的影响机制。本文着重研究了不同类型结构的三层Mg O/LDPE纳米复合薄膜的界面空间电荷特性及陷阱能级分布,同时以陷阱能级及空间电荷特性作为切入点,深入探讨了影响三层薄膜电性能的微观与介观机理。论文通过熔融共混及热压的方式制备了单层LDPE及Mg O/LDPE纳米复合薄膜和不同结构类型的三层复合薄膜。采用扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)表征了单层及三层薄膜的纳米颗粒分散情况、三层断面分层微观形貌及结构成分,确认了纳米复合及界面分层效果。研究结果显示,通过控制热压过程中的温度及加压时间,可以制备出纳米Mg O颗粒较为均匀分散及具有明显层间界面分层的单层和三层纳米复合薄膜。采用电声脉冲法(PEA)深入研究了不同结构类型的三层纳米复合薄膜在加压及短路过程中的空间电荷特性。研究...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 研究目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 纳米电介质发展概述
        1.2.2 纳米电介质的界面结构模型
        1.2.3 空间电荷的表征技术
        1.2.4 多层电介质界面特性研究进展
    1.3 本论文的主要研究内容
第2章 样品制备与结构表征
    2.1 引言
    2.2 样品制备
        2.2.1 实验原料与设备
        2.2.2 样品的结构设计
        2.2.3 样品的制备过程
    2.3 结构表征
        2.3.1 电子扫描显微镜
        2.3.2 傅里叶变换红外光谱
    2.4 本章小结
第3章 聚乙烯基三层复合薄膜的界面空间电荷特性
    3.1 引言
    3.2 电声脉冲法测试系统及测试
        3.2.1 电声脉冲法测试系统
        3.2.2 电声脉冲法测试
    3.3 测试结果讨论与分析
        3.3.1 单层薄膜空间电荷分布
        3.3.2 三层复合薄膜加压时空间电荷及电场分布
        3.3.3 三层复合薄膜短路时空间电荷分布
    3.4 本章小结
第4章 聚乙烯基纳米氧化镁三层复合薄膜电性能
    4.1 引言
    4.2 宽频介电性特性测试及结果分析
        4.2.1 不同掺杂浓度复合薄膜的介电特性
        4.2.2 不同结构的三层复合材料的介电特性
    4.3 基于光激电流的陷阱特性表征
        4.3.1 光激电流实验仪器及原理
        4.3.2 样品处理及测试
        4.3.3 陷阱特性测试结果及分析
    4.4 聚乙烯基三层纳米复合材料击穿性能
        4.4.1 击穿强度与Weibull分布
        4.4.2 击穿特性分析
    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：3966085