環(huán)氧樹脂的納米改性是提升其復(fù)合材料表面絕緣強度的重要手段。該文采用靜電紡絲法制備鈦酸鋇（barium titanate,BTO）納米纖維,并對其進行等離子體氟化處理,通過掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope,SEM）與傅里葉紅外光譜儀（Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR）等手段表征填料氟化改性效果。將氟化前后的2種納米纖維摻雜在環(huán)氧樹脂復(fù)合材料中,并通過實驗研究氟化改性與填料質(zhì)量分數(shù)對其閃絡(luò)電壓與電荷消散速率的影響。結(jié)果表明,等離子體氟化改性后的填料在低濃度時能有效提高復(fù)合材料的閃絡(luò)電壓,質(zhì)量分數(shù)為2%時材料的閃絡(luò)電壓比純環(huán)氧樹脂提高了23.58%;同時,氟化后的復(fù)合材料電荷消散速率均高于氟化前。最后,結(jié)合材料表面陷阱分布特性解釋機理,認為BTO摻雜與填料氟化能提高材料淺陷阱密度,含氟基團對二次電子發(fā)射有一定的抑制作用,從而能有效提高環(huán)氧樹脂（epoxy resin,EP）沿面閃絡(luò)電壓。 

【文章來源】：中國電機工程學(xué)報. 2020,40(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【部分圖文】：

(c)BTO納米纖維TEM

閱擅贅男緣?EP樣片進行表面電阻率測試，電極為三電極結(jié)構(gòu)，試驗電壓為1000V，采樣步長為20ms。試驗環(huán)境溫度控制在30℃，濕度控制在30%。電阻率測試前，先將試樣表面用乙醇擦拭并烘干，排除表面沉積顆粒物的影響；再將試樣與電極緊密貼合，施加測試電壓，每種試樣測試時長為5min，對電阻率數(shù)據(jù)穩(wěn)定部分的1000個結(jié)果取均值，得到每種樣片的表面電阻率[29]。2實驗結(jié)果及討論2.1填料及試樣表征分析圖5為靜電紡絲法制備的BTO納米纖維以及等5m(a)BTO納米纖維SEM圖5m(b)FBTO納米纖維SEM圖5m(c)BTO納米纖維TEM圖5m(d)FBTO納米纖維TEM圖圖5BTO與FBTO納米纖維形貌Fig.5MorphologyofBTOandFBTOnanofiber離子體氟化后的FBTO納米纖維的微觀形貌圖。圖5(a)、(b)為場發(fā)射掃描電鏡(HitachiS4800)表征的等離子體氟化處理前后BTO納米纖維的SEM圖，可以看出，氟化處理前后的BTO納米纖維平均纖維直徑約為400nm。BTO納米纖維表面光滑，而FBTO納米纖維表面存在一層顆粒狀突起，因為等離子體氟化過程中將含氟基團接枝在了纖維表面，同時等離子體處理過程會影響納米纖維表面形貌。圖5(c)、(d)為場發(fā)射透射電子顯微鏡(transmissionelectronmicroscope，TEM)表征的氟化處理前后的BTO納米纖維的TEM圖，氟化前后的BTO納米纖維晶粒大小無明顯差別，約為20nm。

barrierdischarges，DBD)的形式，平臺如圖2所示。將BTO粉末均勻涂覆在石英反應(yīng)釜中，兩端加直徑為50mm的圓形金屬電極，反應(yīng)釜兩側(cè)連接L型進氣口，通入比例為101的Ar與CF4混合氣體，Ar作為保護氣體，CF4作為氟源氣體。反應(yīng)開始時，打開等離子體發(fā)生器，調(diào)節(jié)電壓為10kV，頻率50kHz，氟化時間控制在30min。對等離子體氟化后的鈦酸鋇(fluorinatedbariumtitanate，F(xiàn)BTO)納米泰勒錐納米線注射器收集器混合溶液高壓電源20.0kV圖1BTO納米纖維制備Fig.1BTOnanofiberpreparation反應(yīng)釜示波器變壓器氣體鋼瓶ArCF4等離子體發(fā)生器流量控制器交流電源AC~220V圖2等離子體氟化處理裝置Fig.2Plasmafluorinationtreatmentdevice纖維表征其氟化效果。1.3EP復(fù)合材料制備及其表面電特性測試將制備好的BTO與FBTO納米纖維分別按摻雜質(zhì)量分數(shù)為1%、2%、4%、8%置于燒杯中，并加入適量DGEBA，60℃油浴攪拌20min，使填料分散均勻。再加入MTHPA與DMP-30，質(zhì)量比為DGEBAMTHPADMP-30100:80:1，充分攪拌30min并脫氣，澆筑到模具中，按照140℃/30min+120℃/10h工藝進行固化，得到每種體系環(huán)氧樹脂復(fù)合材料試樣5片。對固化后的環(huán)氧樹脂復(fù)合材料試樣斷面借助電子顯微鏡(scanningelectronmicroscope，SEM)表征其填料分散性。采用均勻升壓法對制備好的EP復(fù)合材料樣片進行大氣中負極性直流閃絡(luò)測試。實驗平臺如圖3所示，主要由負極性高壓直流電源(輸出范圍為0~50kV)、電流測量線圈(Pearson,Model6

【參考文獻】：
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