納米摻雜聚酰亞胺薄膜電、熱老化性質(zhì)研究.pdf

1、聚酰亞胺(PI)作為一種功能材料，在高溫狀態(tài)下具有良好的介電性，優(yōu)良的力學(xué)特性等，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于變頻系統(tǒng)以及電機絕緣中。但是由于PI材料本身具有老化的固有特征，如何采取積極的防護措施延長壽命就成為人們關(guān)注的話題。無機納米摻雜聚酰亞胺是近年來研究的熱點，其耐電暈老化性質(zhì)具有很大的提高，但其老化擊穿機理以及熱老化壽命的預(yù)測等問題目前還沒有被解決。 本文利用自制的電暈老化裝置對Dupont耐電暈聚酰亞胺(100-CR)薄膜進行老化處

2、理10小時。借助掃描電鏡，原子力顯微鏡(AFM)和能譜EDS等測試手段，從薄膜微結(jié)構(gòu)以及元素含量的變化對耐電暈薄膜的老化擊穿機理進行了探討。結(jié)果表明：薄膜分為三層結(jié)構(gòu)，外面兩層含有大量的無機元素鋁，內(nèi)層為純PI，整體屬于有機-無機連續(xù)結(jié)構(gòu)。其老化擊穿過程分為三個階段，潛伏期，樹枝化的擴展，崩潰性擊穿。電暈老化起始時屬于電老化類型，可能由于有納米無機組分的影響，最終發(fā)展成為了熱擊穿類型。 通過TG熱分析方法研究了自制的納米無機摻雜

3、聚酰亞胺的熱穩(wěn)定性，據(jù)此得出結(jié)論：Al2O3摻雜量為8wt％的PI的熱穩(wěn)定性要優(yōu)于4wt％的。利用Coats-Redfern方法計算分解動力學(xué)參數(shù)，并用Kissinger方法進行驗算，求得含量為4wt％和8wt％的摻雜PI在氮氣及空氣氛圍下的熱分解活化能(E)分別為91.18kJ/mol，86.83kJ/mol；105.53kJ/mol，100.88kJ/mol。同時計算出相應(yīng)的碰撞系數(shù)(A)值，以及反應(yīng)級數(shù)(n)值。按照材料熱分解動力