納米氧化鋁(VK-L30JY)雜化聚酰亞胺薄膜的電性能研究
絕緣材料PI薄膜耐電暈時間由于納米氧化鋁(VK-L30JY)的摻入有很大提高。相同實驗條件下,未摻雜PI薄膜的耐電暈時間為4.2 h,摻雜氧化鋁23%的PI薄膜(膜厚12um)的耐電暈時間最低為120.5 h,耐電暈壽命提高30倍以上,
耐電暈性能提高的原因是摻雜了納米氧化鋁(VK-L30JY)后,在PI薄膜中形成了一層由納米氧化物組成的保護層。納米氧化鋁(VK-L30JY)可能形成了一定網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)當中存在可以俘獲載流子的陷阱結(jié)構(gòu),被俘獲的載流子形成了空間電場,使加在薄膜上的電場強度變小,電暈老化延緩。這可從下述現(xiàn)象得到驗證:測試時,加上電壓立即發(fā)生電暈,經(jīng)3~4 h后,電暈放電減弱。且A1一O鍵的斷裂能高于c—c、c—N鍵,具較高熱穩(wěn)定性和抗氧化性,可大幅度提高材料的耐電暈性能。此外,由于納米氧化鋁(VK-L30JY)的體積電阻率小于PI,無機-A-O-網(wǎng)絡(luò)可均化電暈時注入材料的空間電荷,減弱局部放電強度 延緩材料老化。
實驗結(jié)果表明,在相同條件下,摻雜氧化鋁23%的PI薄膜的耐電暈時間比未摻雜PI薄膜提高30倍以上;介電常數(shù)e 較未摻雜PI大;介質(zhì)損耗tand則相差不大;摻雜納米氧化鋁23% 的PI薄膜中無機團簇分布均勻,尺寸為50~200 nm;