納米摻雜聚酰亞胺薄膜電、熱老化性質(zhì)研究.pdf

1、聚酰亞胺(PI)作為一種功能材料，在高溫狀態(tài)下具有良好的介電性，優(yōu)良的力學(xué)特性等，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于變頻系統(tǒng)以及電機(jī)絕緣中。但是由于PI材料本身具有老化的固有特征，如何采取積極的防護(hù)措施延長(zhǎng)壽命就成為人們關(guān)注的話題。無(wú)機(jī)納米摻雜聚酰亞胺是近年來(lái)研究的熱點(diǎn)，其耐電暈老化性質(zhì)具有很大的提高，但其老化擊穿機(jī)理以及熱老化壽命的預(yù)測(cè)等問(wèn)題目前還沒(méi)有被解決。 本文利用自制的電暈老化裝置對(duì)Dupont耐電暈聚酰亞胺(100-CR)薄膜進(jìn)行老化處

2、理10小時(shí)。借助掃描電鏡，原子力顯微鏡(AFM)和能譜EDS等測(cè)試手段，從薄膜微結(jié)構(gòu)以及元素含量的變化對(duì)耐電暈薄膜的老化擊穿機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明：薄膜分為三層結(jié)構(gòu)，外面兩層含有大量的無(wú)機(jī)元素鋁，內(nèi)層為純PI，整體屬于有機(jī)-無(wú)機(jī)連續(xù)結(jié)構(gòu)。其老化擊穿過(guò)程分為三個(gè)階段，潛伏期，樹(shù)枝化的擴(kuò)展，崩潰性擊穿。電暈老化起始時(shí)屬于電老化類型，可能由于有納米無(wú)機(jī)組分的影響，最終發(fā)展成為了熱擊穿類型。 通過(guò)TG熱分析方法研究了自制的納米無(wú)機(jī)摻雜

3、聚酰亞胺的熱穩(wěn)定性，據(jù)此得出結(jié)論：Al2O3摻雜量為8wt％的PI的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于4wt％的。利用Coats-Redfern方法計(jì)算分解動(dòng)力學(xué)參數(shù)，并用Kissinger方法進(jìn)行驗(yàn)算，求得含量為4wt％和8wt％的摻雜PI在氮?dú)饧翱諝夥諊碌臒岱纸饣罨?E)分別為91.18kJ/mol，86.83kJ/mol；105.53kJ/mol，100.88kJ/mol。同時(shí)計(jì)算出相應(yīng)的碰撞系數(shù)(A)值，以及反應(yīng)級(jí)數(shù)(n)值。按照材料熱分解動(dòng)力