非線性電介質(zhì)介電特性與空間電荷特性.pdf

1、由于聚合物具有優(yōu)良的工藝特性和絕緣特性，因此在電氣以及電子絕緣方面得到了極大的推廣。而非線性絕緣介質(zhì)有抑制空間電荷產(chǎn)生的作用，且對絕緣結(jié)構(gòu)中的電場分布有改善作用，因此研究其介電性能，無論是在理論上還是工程上都具有一定的意義。本文選取基料為低密度聚乙烯(LDPE)，填料為不同粒徑的碳化硅(SiC)，將其混合制備成非線性復合材料。然后測試其介電特性和空間電荷特性，并對測試結(jié)果進行初步分析研究。
　　 考慮到非線性絕緣與線性絕緣組合應(yīng)

2、用的可能，將非線性復合材料與純LDPE制備成為多層復合試樣，并進行進一步實驗研究。首先對其直流伏安特性進行了測試。對兩層結(jié)構(gòu)的復合試樣而言，將非線性絕緣材料分別放于高壓極側(cè)和放于測量極側(cè)進行測試。通過實驗發(fā)現(xiàn):將非線性材料放于不同電極側(cè)，對于測試用微米非線性材料組合的復合試樣的直流伏安特性影響不大;而測試用納米非線性材料組合的復合試樣的直流伏安特性時，在低電場段，將非線性材料放于測量極側(cè)的非線性系數(shù)比放于高壓極側(cè)的非線性系數(shù)大，在高電場

3、段，將其放于測量極側(cè)的非線性系數(shù)比放于高壓極側(cè)的非線性系數(shù)小。測量三層結(jié)構(gòu)的復合試樣時發(fā)現(xiàn)，在雙對數(shù)坐標下，納米三層復合試樣的電導率與電場強度的關(guān)系呈現(xiàn)兩個轉(zhuǎn)折點，而微米三層復合試樣的電導率與電場強度的關(guān)系呈現(xiàn)一個轉(zhuǎn)折點，表明納米三層復合試樣的電導率比微米三層復合試樣對電場的依賴程度大。
　　 為了研究多層試樣組合后的復合結(jié)構(gòu)內(nèi)的微觀變化，在不同極化電場下，測量了多層復合試樣的熱刺激電流。在不同的升溫速率條件下進行測試發(fā)現(xiàn):以升

4、溫速率為1℃/min進行升溫時，得到的此復合結(jié)構(gòu)的TSC譜不完善，以致于所表達的退極化信息也有所缺陷;而以0.5℃/min的速率進行熱刺激電流測量時，得到了較為完善的TSC譜，能夠比較全面的反映退極化的信息。原因可能是復合結(jié)構(gòu)的界面極化的影響，材料內(nèi)部的陷阱深度增加，活化能變大，導致在退極化過程中放電過程變慢，因此放電過程需要較長的時間才能夠完成。
　　 最后將非線性復合材料作為屏障層，研究其抑制空間電荷注入的作用。在不同外加電