高介电常数的聚合物基纳米复合电介质材料

高介电常数的聚合物基电介质材料无论是在电力工程,还是在微电子行业都具有十分重要的作用。研究中主要以聚偏氟乙烯(PVDF)为基体,以纳米和微米尺度的高介电常数的铁电陶瓷钛酸钡(BT)的前驱体粉末为功能添加组分,采用特殊的工艺制备了高介电常数的聚合物基纳米功能电介质复合材料。研究了制备工艺、添加物含量、以及微米/纳米BT的体积比等因素对复合电介质材料介电性能的影响。发现在无水乙醇中,通过纳米BT与PVDF颗粒之间强烈的吸附作用以及热模压工艺,可以制备高度分散性的BT/PVDF纳米复合材料。同时通过合理的组合微米/纳米BT的体积比,在BT同样的体积含量时,微米/纳米BT的共混物对复合材料介电性能的提高有明显协同效应。利用该效应可以制备介电常数高的聚合物基电介质材料。     

碳纳米管填充的高介电常数聚合物基复合电介质材料

介绍了碳纳米管电性能及其功能化改性、以及利用碳纳米管掺杂聚合物制备柔性高介电常数复合材料的研究现状,发现化学气相沉积法得到的多壁碳纳米管(MWNT)在化学处理前后形成的聚合物基复合材料具有明显不同的分散特性和介电性能.相对于微米级球形导电颗粒填充的复合材料,一维尺度碳纳米管填充的复合材料具有明显低得多的渗流阈值,低渗流阈值可以明显保持聚合物基体优良的机械性能.期望在这一领域从工程电介质的角度做深入的研究工作,以发现碳纳米管在聚合物基复合材料领域所表现出的新特性、新现象.     

GIS用环氧树脂的增韧改性研究

制备了一种聚氨酯型热致性液晶聚合物,采用液晶增韧改性环氧树脂,分析液晶的含量对环氧树脂力学性能和耐热性的影响。在环氧树脂中同时添加液晶和Al2O3制备了三元共混体系,并对共混体系的力学性能和电性能进行分析。结果表明:当液晶与环氧的质量比为3∶100时,复合材料的冲击强度相对于纯环氧树脂体系提高了60%,拉伸强度和弯曲强度也分别提高了80%和87%,而且液晶的加入对环氧的耐热性基本没影响。在室温下,三元体系的介电常数是二元体系介电常数的1.5倍。     

环氧树脂/蒙脱土纳米复合材料的介电性能研究

采用插层聚合法制备了环氧树脂(EP)／蒙脱土(MMT)纳米复合材料，用X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)研究了该纳米复合材料的结构，并用阻抗分析仪等研究了其介电性能。结果表明：EP／MMT纳米复合材料的介电常数和介电损耗随有机蒙脱土质量分数的增加有一个最低值，介电常数随频率的升高而降低，纳米复合材料的介电损耗在高频阶段保持稳定。     

电力电容器用高储能密度介质材料的研究

随着电子、信息和电力工业的快速发展,高储能密度介质材料受到了越来越多的关注。为制备高储能密度的电容器用介质材料,研究以溶剂共混法(DMF作为溶剂)获得Al/BT/PVDF和Ag/BT/PVDF三元复合材料,并对制成的三元复合材料的相对介电常数、击穿场强和储能密度进行测试分析,测试结果表明:复合材料的介电常数与混入金属前相比变化不大;当铝含量为2.0%,BT含量为7.5%时,复合材料储能密度达到了2.0 J/cm~3,提高到纯PVDF的5倍。     

钛酸钡填料形状对其聚合物复合材料介电性能的影响

分别以钛酸钡纳米棒、钛酸钡纳米颗粒和钛酸钡微米颗粒作为填料,以聚偏氟乙烯(PVDF)作为基体,制备了3个系列高介电复合材料,并用阻抗分析仪对复合材料的介电性能进行了分析,研究填料形状对聚合物复合材料介电性能的影响。结果表明:随着钛酸钡填料体积分数的增加,复合材料的介电常数均明显增加,同时介质损耗也保持在较低水平。当电场频率为1 kHz、填料体积分数为40%时,钛酸钡纳米棒/PVDF的介电常数在3个系列复合材料中最高,达到24.1。     

纳米银–环氧树脂复合电介质的介电特性

研究了纳米银–环氧树脂复合电介质的介电特性,讨论了银粒子的大小和添加量对复合材料介电常数和介质损耗因数的影响,并分析了复合材料的介电温谱。结果表明,复合材料的介电常数和介质损耗因数比纯环氧树脂有所降低;复合材料在损耗温谱中比纯环氧树脂多出一个高温峰,且高温峰的松弛活化能与纳米银粒子在介质中形成的库仑阻塞势垒有较好对应,实验结果表明了在一定尺寸和分布的纳米金属粒子与聚合物形成的复合介质中存在着库仑阻塞效应限制电荷运动的现象。     

Ag@MoS2/P(VDF-HFP)电介质复合材料的制备及性能研究

采用两步水热法制备了高长径比核-壳结构Ag@MoS_2纳米线,以P(VDF-HFP)为基体、Ag@MoS_2纳米线作为填料,在不同填充量下通过溶液共混和流延法制备了复合材料薄膜。采用SEM、TEM、XRD、XPS等对Ag@MoS_2的微观结构、尺寸、化学成分进行表征,并利用SEM和阻抗分析仪对复合材料的微观形貌和介电性能进行表征。结果表明:Ag@MoS_2填料在聚合物基体中分散均匀,且两相之间的界面结合效果良好。随着填料含量的增加,复合材料的介电常数逐渐增大,当Ag@MoS_2的质量分数为35%时,1 kHz下复合材料的介电常数为67.2,介质损耗因数仅为0.15,且复合材料的介电常数和介质损耗呈现出较弱的频率依赖性。     

环氧树脂纳米复合材料电气性能研究综述

环氧树脂纳米复合材料因其优异的电气性能而成为当前研究热点,纳米颗粒与聚合物基质形成的界面区域被认为是决定复合材料性能的关键。从环氧树脂纳米复合材料的结构模型出发,综述了国内外关于环氧纳米复合材料的电导率、击穿强度、介电常数和介质损耗等介电特性及其对应机理的研究,分析了当前研究的不足与面临的挑战,并展望了未来环氧树脂纳米复合材料的研究方向。     

高频下纳米二氧化硅 /环氧树脂复合材料的介电特性研究

采用溶剂一超声波法较好的实现了纳米SiO2的分散，用透射电子显微镜(TEM)观测了纳米SiO2在丙酮中的分散状态。制备了纳米SiO2／环氧树脂复合材料，研究了电场频率与复合材料介电常数和介质损耗的关系。结果表明：纳米SiO2/环氧复合材料的介电常数随电场频率的升高而逐渐降低，随纳米SiO2含量的增加而增大；复合材料的介质损耗随着频率的增高而增加，在高频区变化缓慢。     

材料性质对介质阻挡放电特性的影响

选取三种典型的介质材料：玻璃、环氧、聚四氟乙烯，通过试验研究它们的放电特性和介质厚度对放电特性的影响。结果表明阻挡层介质材料的选取对介质阻挡放电的特性有较大影响。试验和分析结果还显示了这样的规律，即选用介电常数较大、厚度较薄的材料容易产生强烈的放电。在理论上对这一试验结果给出了合理的解释．     

同轴谐振腔测量片状介质材料的介电常数

基于同轴谐振腔,提出一种测量低损耗片状介质材料相对介电常数的方法。结合麦克斯韦方程组和电磁场边界条件,分析部分填充介质的同轴谐振腔内TEM谐振模,推导填充介质同轴谐振腔的本征方程。采用多项式拟合法简化计算模型。本文通过计算分析,设计一个空腔工作频率在1.8183 GHz的同轴谐振腔进行研究。在HFSS电磁仿真软件中进行仿真分析,研究填充介质材料的厚度和放置高度对测量结果的影响,仿真测量结果与理论模型结果一致。在实验中搭建测量系统实现全自动测量。实验测量同轴谐振腔空腔的谐振频率为1.8183 GHz。对FR4介质材料的相对介电常数进行测量。经过多次测量表明测量系统稳定性良好。实验结果符合实际标称值,与仿真误差小于5%,证明该方法的可行性和准确性。     

High-field dielectric properties of polyethylene in the high-temperature region

Nonpolar polymers such as polyethylene or polypropylene are widely used as insulation materials, often under conditions involving strong electric fields and high temperatures. Under these conditions, the conduction loss due to DC-like carrier transport may give rise to a high-field AC dissipation factor (tan δ). This paper describes the high-field dielectric properties of polyethylene films at frequencies from 50 to 400 Hz and temperatures from room temperature to 100°C, as measured with a new type electrode design developed by the authors. In the high-temperature region, the AC dissipation current waveform at 50 Hz was also measured. At room temperature, the electric-field dependence of tan δ is almost unaffected by the frequency of the applied field. But at high temperatures and strong electric fields, tan δ tends to have a large field dependence and to be almost inversely proportional to the frequency. Thus the AC conductivity becomes independent of the frequency of the applied field in the region of strong fields and high temperatures. A theoretical analysis shows that the high-field dielectric loss is governed by two processes, namely, the dielectric relaxation loss inherent to the AC field and the DC-like carrier transport loss that becomes prominent in the high-temperature region, where AC dissipation current waveform becomes significantly nonsinusoidal.     

外绝缘对电流互感器的末屏介损的影响

在实践中遇到的外绝缘对电流互感器末屏介质损耗因数的影响进行了简明的说明,以引起同行或类似作业人员的注意,避免引起误判,造成不必要的麻烦,给供应商、用户造成不必要的损失,从而正确测试、正确判断。     

现代介质损耗测量技术分析

随着电子技术的发展,涌现出许多新型的自动介损测量仪,它们采用与以西林电桥为典型代表的传统测量方法有很大区别的"现代介质损耗测量技术",它由电源技术、高压端信号取样隔离技术和介质损耗测量的信号变换处理技术三部分组成,分别从这三个方面展开了探讨。     

计算机陶瓷元件的介电性能研究

采用传统的固相法合成了(1-x)MgTiO_3~-xCaTiO_3复合陶瓷,通过改变CaTiO_3的加入量和烧结温度的方法,采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)、能量散射光谱(EDS)等多种分析测试手段,研究了陶瓷的相组成和微观结构等对材料介电性能的影响,并探索介电性能的演变规律。结果表明,0.97MgTiO_3-0.03CaTiO_3复合陶瓷在1 300℃下具有较好的微波介电性能:介电常数ε_r=18.21,品质因数Q×f=76 640 GHz,谐振频率温度系数τ_f=-34.79×10~(-6)/℃。     

介电谱分析技术在漆包线生产中的应用

本文主要阐述了介电谱分析技术的机理及介电谱分析技术在漆包线制造行业中的几方面应用。     

不同温度下退役高压电缆绝缘介电特性研究

为研究不同运行年限交联聚乙烯(XLPE)电缆绝缘层不同位置的介电特性变化,文中对2条退役和1条备用110 kV电缆绝缘层进行分层取样,在50～250℃之间选取8个温度点,进行介电谱试验。结果表明:XLPE电缆绝缘的复介电常数在高温下随频率变化明显;各试样的电导率和松弛峰峰值频率随运行年限的增大先减小后增大,能较好反映不同运行年限电缆的介电特性变化;同一电缆试样不同绝缘层位置的松弛峰峰值频率对应的活化能和Cole-Cole曲线对应的圆心角之间的差异随运行年限的增大先减小后增大,能较好反映电缆不同绝缘层位置之间的介电特性差异。各试样介电特性在高温下随运行年限的变化可作为评估XLPE电缆绝缘状况的有效手段。     

高能电子辐照后高聚物内部空间电荷和介电性能研究

电介质材料被广泛地应用到各种辐射环境下,当它们受到高能电子辐射时,不仅会在其内部和表面积累电荷并引起放电现象,而且辐射会导致介质的物理和化学结构发生不可逆变化.本文采用自行研制的可用以在真空电子束辐射环境下进行空间电荷测量的脉冲电声法测量系统,离线测量并分析了在大气环境下,经不同能量高能电子束辐照后几种介质材料内部空间电荷分布规律,对其辐照后的介电常数和损耗特性进行了实验研究.