等离子体改性纳米粒子对聚酰亚胺复合薄膜耐电晕性能的影响
本文选题：等离子体 切入点：纳米粒子 出处：《高电压技术》2017年09期
【摘要】：为提高聚酰亚胺纳米复合薄膜的耐电晕性能,利用大气压空气等离子体和硅烷偶联剂对纳米粒子表面进行改性,通过原位聚合法制备聚酰亚胺纳米复合薄膜,利用傅里叶红外光谱(FTIR)分析等离子体处理对纳米粒子表面化学键的影响,利用扫描电镜(SEM)分析了纳米粒子在薄膜中的分散特性,测试了聚酰亚胺纳米复合薄膜的介电频率谱和耐电晕时间。研究结果表明:纳米粒子经过等离子体处理后,通过氢键在其表面吸附大量的硅烷偶联剂,薄膜内团聚体颗粒大小下降了约60%;复合薄膜的介电常数有所下降,但电导损耗有所增加,纳米复合薄膜耐电晕寿命提高了28.12%。研究发现,等离子体改性纳米粒子后,增强了纳米粒子和聚合物基体的相互作用,提高了界面的耐电晕能力,同时增加了薄膜内界面体积分数,使界面区域介电双层结构发生重叠,提高了薄膜的电导率,促进薄膜内部电荷的消散,从而提高了薄膜的耐电晕寿命。
[Abstract]:In order to improve the corona resistance of polyimide nanocomposite films, the surface of nanoparticles was modified by atmospheric pressure air plasma and silane coupling agent. Polyimide nano-composite films were prepared by in-situ polymerization.Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) was used to analyze the effect of plasma treatment on the surface chemical bond of nanoparticles, and the dispersion characteristics of nanoparticles in the films were analyzed by scanning electron microscopy (SEM).The dielectric frequency spectrum and corona resistance time of polyimide nanocomposite films were measured.The results show that after plasma treatment, a large amount of silane coupling agents are adsorbed by hydrogen bond on the surface of the nanoparticles, the particle size of the agglomerates in the films decreases by about 60%, and the dielectric constant of the composite films decreases.However, the conductivity loss is increased, and the corona resistance life of nano composite film is increased by 28.12%.It was found that plasma modified nanoparticles enhanced the interaction between nanoparticles and polymer matrix, improved the corona resistance of the interface, and increased the volume fraction of the interface in the film.The dielectric double layer structure in the interface area is overlapped, the conductivity of the film is improved, the internal charge dissipates, and the corona resistance lifetime of the film is improved.
【作者单位】： 西南交通大学电气工程学院;
【基金】：国家杰出青年基金(51325704) 哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室基金(KF20151109)~~
【分类号】：TM21
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，本文编号：1705171
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