典型聚合物电介质的太赫兹波谱特性

发布时间：2019-04-23 11:10

【摘要】：随着科技水平的发展,太赫兹光谱技术逐渐成熟。它因其在无损检测方面的优越性,越来越受到人们的关注。通过太赫兹时域谱测量可以直接获得样品的吸收系数、折射率等参数,还可以通过对特征吸收的分析来研究物质的组成成分及结构信息。聚合物电介质由于其出色的电学性能被广泛的应用于电气工程领域,光谱检测法在研究电介质分子内部运动及微观作用力方面起着重要的作用。太赫兹时域光谱技术由于其特殊的频段位置,能够很好的表征大分子内部的振-转运动,成为了其他光谱技术的有力补充。本文就是利用太赫兹时域光谱技术对几种典型的聚合物电介质进行了基础性的研究。本文先是介绍了太赫兹时域系统的组成及工作原理,并进一步分析了太赫兹波与分子的相互作用。其次围绕太赫兹时域谱的测试方法进行了探讨,测试并分析了水分对太赫兹实验的影响,发现水分会影响实验准确性,所以必须保持测试环境和样品的干燥。最后,经过推导给出了提取光学参数的方法,在此基础上进行了几种典型聚合物及其纳米复合材料的光谱测试。实验结果表明:聚酰亚胺(PI)的吸收系数和折射率都高于低密度聚乙烯(LDPE)。质量分数为1%的Si O2/LDPE纳米复合介质对太赫兹波吸收出现了略微的减少,但是折射率增大。同比例掺杂的Mg O/LDPE纳米复合介质和Al2O3/LDPE纳米复合介质也出现了相同的结果。另外,质量分数为1%的导电炭黑(CB)与LDPE复合介质对太赫兹波吸收增加,20%的CB/LDPE复合介质吸收更为显著,折射率明显增大。注入空间电荷的LDPE也出现了吸收太赫兹波增多,折射率增大的现象。根据对相应光谱信息的分析,可以为太赫兹光谱法测试波谱特性提供一定的理论基础和实验数据。
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【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O631.2

【参考文献】

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本文编号：2463410