两种功能化硅氧基聚酰亚胺薄膜的高频沿面放电寿命对比研究

摘要：

聚酰亚胺可用作高频电力变压器的包覆绝缘材料,但要面临因沿面放电而可能导致的绝缘失效问题,可借助于材料改性技术解决.该文通过引入1％、2％、5％摩尔含量的1,3?双(3?氨基丙基)?1,1,3,3?四甲基二硅氧烷(GAPD)和等效含量的SiO2,分别对聚酰亚胺薄膜进行分子结构改性和纳米复合改性,以两种方法实现其硅氧功能化,并基于紫外光谱、扫描电子显微镜(SEM)、电阻率等材料理化特性测试的对比研究,重点考核材料的高频沿面放电寿命.结果表明,两种改性方式均可获得聚酰亚胺较优异的热学、力学等基本理化特性,加入5％SiO2后,薄膜电寿命可提升至纯聚酰亚胺的3.4倍;而引入5％GAPD后,薄膜电寿命可提升至纯聚酰亚胺的4.77倍.两种改性方式的影响机制有所差异:加入SiO2,是将Si?O?Si结构的晶体添加至聚酰亚胺中形成纳米复合体系,并通过界面等作用提升材料的高频沿面放电耐受性能;引入GAPD,是将均匀分布、不分相的Si?O?Si网络键入至聚酰亚胺中,使基体结构更致密,同时可在外层被破坏后形成均匀的絮状无机粒子,多因素协同作用更有效地提升了材料的高频沿面放电寿命.利用GAPD对聚酰亚胺进行分子结构改性以实现其硅氧功能化,可获得更加优异的材料理化特性和放电耐受性能,具有潜在应用价值.

关键词：聚酰亚胺、硅氧功能化、理化特性、高频沿面放电、电寿命

所属期刊栏目：36

分类号：TM211(电工材料)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2021-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：2719-2729