6051聚酰亚胺薄膜

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表面氟化显著地提高了涂胶聚酰亚胺薄膜沿面闪络电压

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表面氟化显著地提高了涂胶聚酰亚胺薄膜沿面闪络电压

发布日期:2019-11-25 作者:翊成网络g 点击:

涂胶聚酰亚胺薄膜是一种优异的电气绝缘材料,有良好的高低温耐受特性,耐受辐照、电晕,抗老化特性好,因此广泛地应用于航空航天领域。目前,地面环境中的介质闪络研究着重于绝缘子闪络,研究不同电极形状、电压类型、不同气体环境等条件下的闪络特性,针对航天器表面的聚酰亚胺材料闪络的公开研究成果较少。在已有文献中,基于二次电子发射雪崩( Secondary Electron Emission Avalanche, SEEA)模型研究了气体解吸附、改性以及电子辐照等因素对闪络的影响机制,但是对于ZnO 改性对闪络影响的机理解释较少,对影响材料闪络特性重要的表面状态没有深入的研究。


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通过搭建闪络特性测量系统,对聚酰亚胺及改性试样进行直流沿面闪络测试。基于SEEA 模型,研究材料改性后的陷阱特性、电阻率、脱气特性变化对闪络的影响机制;并进一步测试表面氟化处理后试样的闪络特性,分析氟化处理改善表面致密性对闪络电压提高的机理。


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基于真空沿面闪络测试系统,重点研究了纯聚酰亚胺、ZnO 改性聚酰亚胺以及表面氟化聚酰亚胺试样的直流闪络特性。以二次电子雪崩模型为基础,揭示了材料表面稳定性对闪络发展的影响与抑制真空下聚酰亚胺直流沿面闪络特性的方法。


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1)微米与纳米改性整体提高了PI 复合材料沿面闪络电压,并且3wt%改性样品闪络电压提升大。聚酰亚胺基体树脂添加ZnO 粒子后,增强了材料内陷阱对电荷移动的限制作用,同时抑制了气体解吸附和脱气量、降低了二次电子发射系数,因而整体上提高了材料表面稳定性,闪络电压随之上升。 

2)表面氟化显著地提高了聚酰亚胺沿面闪络电压。氟化后能极大抑制闪络中二次电子发展,表面氟化层较高的电负性是氟化聚酰亚胺闪络电压上升的关键。

3)ZnO 改性和氟化改性都会降低材料电荷的积累,提高材料表面稳定性,从而提高闪络电压。


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