【摘 要】
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现代科学技术的发展对工程电介质材料的种类和性能提出了更高的要求,各种复合材料应运而生。纳米材料以其独特的性能优势,受到人们的关注。无机纳米杂化聚酰亚胺(PI)材料可以
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现代科学技术的发展对工程电介质材料的种类和性能提出了更高的要求,各种复合材料应运而生。纳米材料以其独特的性能优势,受到人们的关注。无机纳米杂化聚酰亚胺(PI)材料可以有效的改善其耐电晕性能,美国杜邦公司生产的耐电晕聚酰亚胺薄膜(DuPont 100CR薄膜)已经在电子、电气等领域得到应用。本文采用溶胶-凝胶法将纳米氧化铝溶胶掺杂到聚酰胺酸基体中制备出聚酰亚胺单层杂化薄膜和三层复合薄膜。利用耐电晕测试装置、耐击穿测试装置、介电谱仪、扫描电子显微镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对薄膜的电学性能、表面形貌、微观结构进行了测试和表征,并对结果进行了分析。实验表明,掺杂纳米氧化铝24wt%(以Al2O3计算)的三层复合杂化聚酰亚胺薄膜的耐电晕寿命为22.0h,与DuPont 100CR薄膜相当;杂化薄膜与纯聚酰亚胺薄膜的击穿强度相比下降明显,三层复合薄膜比杂化薄膜的击穿强度明显高很多,且三层复合薄膜与DuPont 100CR薄膜的击穿强度相当,而三层复合薄膜的击穿强度比纯聚酰亚胺薄膜的低10%左右;三层复合薄膜与DuPont 100CR薄膜的相对介电常数εr随频率变化曲线相似,都在高频区域有下降趋势;三层复合薄膜和DuPont 100CR薄膜的介电损耗角正切tanδ随频率的变化曲线相似,在高频区,三层复合薄膜和DuPont 100CR薄膜的tanδ上升比纯聚酰亚胺薄膜快;SEM测试表明,三层复合薄膜表面颗粒分布比较均匀,与DuPont 100CR薄膜的表面形貌十分相似。三层复合薄膜与DuPont 100CR薄膜的红外谱图中有铝氧键的特征峰存在。
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