PI-Al2O3納米薄膜的制備及其絕緣性能的研究.pdf

1、近年來，我國高速鐵路發(fā)展迅猛。隨著動(dòng)車組運(yùn)行速度的不斷提升，其變頻牽引電機(jī)的功率也隨之加大。然而受電機(jī)體積大小限制，實(shí)際運(yùn)行過程中變頻牽引電機(jī)會(huì)受到強(qiáng)溫度場(chǎng)和強(qiáng)電場(chǎng)的雙重作用，導(dǎo)致電機(jī)匝間絕緣提前老化，嚴(yán)重威脅動(dòng)車組安全運(yùn)行。聚酰亞胺(PI)薄膜因其卓越的電氣絕緣性能而被廣泛運(yùn)用于變頻牽引電機(jī)絕緣，納米材料改性PI膜是改善其絕緣性能的有效手段。與傳統(tǒng)的絕緣介質(zhì)相比，納米電介質(zhì)具有更加優(yōu)異的電氣性能，但其材料內(nèi)部相互作用較為復(fù)雜。因此，研

2、究納米粒子對(duì)于PI薄膜絕緣性能影響機(jī)理對(duì)改善變頻牽引電機(jī)匝間絕緣壽命有重要意義。本文主要選擇Al2O3(60nm)粒子作為填料進(jìn)行改性。
　　為了探究納米Al2O3對(duì)PI薄膜電氣特性的影響，通過原位聚合法自制了不同Al2O3含量的PI/Al2O3復(fù)合薄膜。觀察了其微觀材料特性。測(cè)試了方波脈沖電壓下不同PI/Al2O3復(fù)合薄膜的擊穿電壓值、電暈老化時(shí)間以及局部放電特征量。并研究了實(shí)驗(yàn)溫度對(duì)PI/Al2O3薄膜老化時(shí)間以及局部放電參量

3、的影響。揭示了方波脈沖電壓下納米粒子對(duì)PI/Al2O3電氣特性影響機(jī)理。
　　為了研究納米Al2O3對(duì)摻雜對(duì)PI薄膜內(nèi)部材料特性的影響，利用紅外光譜比較了純PI膜與PI/Al2O3內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)差異，并分析了PI/Al2O3膜的降解過程中化學(xué)基團(tuán)的變化過程。通過掃描電鏡比較了電暈老化前后不同Al2O3摻雜量的PI/Al2O3膜表面微觀形貌。測(cè)試了不同納米粒子含量下PI/Al2O3的導(dǎo)熱性能以及介電性能。討論了納米Al2O3在PI基