等離子體改性納米粒子對聚酰亞胺復(fù)合薄膜耐電暈性能的影響
本文選題:等離子體 切入點(diǎn):納米粒子 出處:《高電壓技術(shù)》2017年09期
【摘要】:為提高聚酰亞胺納米復(fù)合薄膜的耐電暈性能,利用大氣壓空氣等離子體和硅烷偶聯(lián)劑對納米粒子表面進(jìn)行改性,通過原位聚合法制備聚酰亞胺納米復(fù)合薄膜,利用傅里葉紅外光譜(FTIR)分析等離子體處理對納米粒子表面化學(xué)鍵的影響,利用掃描電鏡(SEM)分析了納米粒子在薄膜中的分散特性,測試了聚酰亞胺納米復(fù)合薄膜的介電頻率譜和耐電暈時(shí)間。研究結(jié)果表明:納米粒子經(jīng)過等離子體處理后,通過氫鍵在其表面吸附大量的硅烷偶聯(lián)劑,薄膜內(nèi)團(tuán)聚體顆粒大小下降了約60%;復(fù)合薄膜的介電常數(shù)有所下降,但電導(dǎo)損耗有所增加,納米復(fù)合薄膜耐電暈壽命提高了28.12%。研究發(fā)現(xiàn),等離子體改性納米粒子后,增強(qiáng)了納米粒子和聚合物基體的相互作用,提高了界面的耐電暈?zāi)芰?同時(shí)增加了薄膜內(nèi)界面體積分?jǐn)?shù),使界面區(qū)域介電雙層結(jié)構(gòu)發(fā)生重疊,提高了薄膜的電導(dǎo)率,促進(jìn)薄膜內(nèi)部電荷的消散,從而提高了薄膜的耐電暈壽命。
[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.
【作者單位】: 西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院;
【基金】:國家杰出青年基金(51325704) 哈爾濱理工大學(xué)工程電介質(zhì)及其應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金(KF20151109)~~
【分類號】:TM21
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,本文編號:1705171
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