氟化时间对聚酰亚胺薄膜空间电荷分布的影响

聚酰亚胺薄膜作为一种综合性能优异的绝缘材料,被广泛应用于超导电缆等电气电子设备。然而,薄膜积累的空间电荷会引发电场畸变,进而影响材料的老化、极化、击穿等特性。已有研究表明表面氟化能改变聚酰亚胺表层结构,从而影响电荷注入和积累。为探究氟化对聚酰亚胺薄膜空间电荷分布的影响,使用热脉冲法(TSM)研究了氟化时间为0、15、30、45和60 min且厚度为25μm的纯、耐电晕和双层纯聚酰亚胺薄膜试样的空间电荷分布现象。研究结果表明:对于纯聚酰亚胺薄膜试样,氟化时间为45 min时空间电荷积聚最少;对于耐电晕聚酰亚胺薄膜试样,空间电荷在纳米粒子与氟化层的双重作用下随着氟化时间的增长而逐渐减少;同样氟化时间的纯聚酰亚胺薄膜试样与耐电晕聚酰亚胺薄膜试样相比,耐电晕聚酰亚胺薄膜试样的空间电荷积累更少;对于双层纯聚酰亚胺薄膜试样,界面两侧薄膜的表面特性差别对空间电荷积聚有重要影响,且可有效屏蔽电子的注入。由此可得结论:空间电荷分布与积累情况随氟化时间不同而不同,适当的氟化程度能有效抑制空间电荷积累并提高超导电缆绝缘性能。     

表面氟化对聚酰亚胺薄膜吸水特性及其击穿电压和表面电荷特性的影响

对于长期运行在潮湿环境中的风机和牵引电机,其绕组绝缘—聚酰亚胺薄膜极易因吸水而导致绝缘性能降低或过早失效,使系统发生绝缘故障。因此有必要研究聚酰亚胺薄膜的吸水特性及吸水之后聚酰亚胺薄膜的电气强度和表面电荷的动态变化规律。表面氟化作为一种材料表面改性方法,可以通过改变聚合物表面的化学组成而提高聚合物绝缘的整体性能。针对聚酰亚胺薄膜分别进行时间为0、15、30、45和60 min的表面氟化处理,并对氟化后聚酰亚胺薄膜的吸水特性及吸水后其相对介电常数、击穿电压和表面电荷动态特性进行研究。实验结果显示:聚酰亚胺薄膜的吸水率随着表面氟化处理时间的增加逐渐减小,试样的相对介电常数由于吸水率增加而随之增大,当氟化时间为45 min时,试样的相对介电常数最小;表面氟化处理提高了聚酰亚胺薄膜浸水后的击穿电压和表面电荷消散时间。研究结果表明聚合物表面氟化处理能够提高聚酰亚胺薄膜在潮湿环境中的绝缘性能,并为其工程应用提供了有效改性方法。     

重复单元结构对聚酰亚胺薄膜力学和介电性能的影响

以两种不同二胺、二酐单体为原料,通过两步法制备了4种聚酰亚胺薄膜,研究了不同重复单元结构对聚酰亚胺薄膜性能的影响。结果表明:相比含二苯酮基的聚酰亚胺薄膜,含三氟甲基的聚酰亚胺薄膜具有更低的介电常数,同时保持较高的拉伸强度。其中由4,4′-二氨基-2,2′-双三氟甲基联苯(TFMB)与4,4′-联苯醚二酐(ODPA)聚合得到的聚酰亚胺薄膜介电常数最低,热分解温度高于550℃,拉伸强度为81.9 MPa,综合性能良好。     

聚酰亚胺薄膜复合双轴拉伸新工艺的研究

由均苯四甲酸二酐和二氨基二苯醚制成的聚酰亚胺薄膜是一个具有多种优越性能的材料。国内生产聚酰亚胺薄膜以浸胶法为主,与杜邦公司H——薄膜相比,介电性能与耐热性均可相比较,但国产薄膜的机械性能要差。为了提高国产薄膜的机械性能,结合国内生产实际,提出了“薄膜铝箔复合拉伸法”制备聚酰亚胺薄膜的新工艺路线,用这     

拉伸聚酰亚胺薄膜

本发明论述聚酰亚胺薄膜或聚酰亚胺母液薄膜的制备方法。按本发明,制备拉伸聚酰亚胺薄膜的方法是在20～550℃的温度范围内至少在一个方向进行拉伸使其平面尺寸至少增加5％,并防止任何平面尺寸有显著的收缩。这种聚酰亚胺或聚酰亚胺母液薄膜的特性粘度至少     

聚酰亚胺薄膜的生产方法,和用这种方法生产的聚酰胺薄膜

本发明关于聚酰亚胺薄膜材料,以及用溶剂流涎法生产这种材料的过程。由溶液流涎而成的薄膜,在蒸发掉薄膜中的一少部份溶剂后,拉伸薄膜,可使其分子取向用这种方法制造的典型薄膜。在应力的作用下断裂伸长率为10％到25％。现已发现,具有优异性能的聚酰亚胺薄膜,可用新颖的溶液流涎法和溶剂水处理的方法制成,这一方法能制成取向的聚合物水凝胶。     

表面氟化聚酰亚胺薄膜的空间电荷动态特性研究

聚酰亚胺以其优良的电气性能作为一种重要的绝缘介质在工业领域得到了广泛的应用。由于温度能够显著影响绝缘介质的老化程度,对不同温度条件下聚酰亚胺薄膜的空间电荷分布开展研究具有重要的意义。最近的研究表明,表面氟化技术能够在不破坏聚酰亚胺薄膜内部分子结构的前提下改变其表层分子结构从而进一步提高其电气性能。通过对聚酰亚胺进行不同条件下改性处理,制备了4组试验试样,每组样品为两层聚酰亚胺叠加以研究其界面空间电荷分布。所用试样表面氟化处理时间分别为15 min、45 min和75 min。搭建了基于激光热脉冲法的空间电荷测量装置,分别测量了40℃、80℃、120℃、160℃下试样的空间电荷分布。结果表明表面氟化处理技术能够调节聚酰亚胺薄膜间空间电荷分布,且随着温度的提高聚酰亚胺内部积聚的空间电荷变少。     

国产耐电晕聚酰亚胺薄膜在变频电机上的应用研究

选取国内外的几种耐电晕聚酰亚胺薄膜(CR膜)进行研究,分别对膜材料试样进行基本性能及耐电晕性能试验,对电磁线试样进行基本性能及耐电晕试验,对模拟线圈进行浸水试验、介质损耗检测及击穿试验。试验结果表明,国产耐电晕聚酰亚胺薄膜性能与进口耐电晕聚酰亚胺薄膜基本相当,且价格比进口耐电晕聚酰亚胺薄膜便宜,可作为其替代产品。     

张丝式电测仪表可动部分重量的最佳关系

研制耐振动的电工测量仪表,在目前很为重要。为实现此类仪表,基本要求之一是提高可动部分的固有振动频率。张丝拉断力是反作用力矩系数的函数,这种关系可用下法表达。截面积为 q 的张丝的拉断力 P 可写成:P_B=qσ_B (1)式中σ_B—瞬间抗张强度。张丝的反作用力矩系数与截面积和张力之间的关系如下:W_0~′=(q~2/l)((k_1/n)G+n/(12)·P/q)(2)式中 W_0~′—张力为 P 时拉丝的反作用力矩系数;     

聚酰亚胺/多壁碳纳米管杂化薄膜的力学性能研究

通过对多壁碳纳米管进行纯化和酸化处理,以4,4-二氨基二苯醚(ODA)和均苯四甲酸二酐(PDMA)为单体,用原位聚合和超声振荡法制备了聚酰胺酸杂化胶液(PAA),经热亚胺化法制得聚酰亚胺杂化薄膜.通过电镜扫描(SEM)观察了杂化薄膜的微观结构;对薄膜的拉伸强度、弹性模量和断裂伸长率进行测试,研究杂化薄膜的微结构与力学性...     

液氮环境中3种聚合物薄膜老化和拉伸状态下的绝缘强度

用于超导设备的薄膜型绝缘材料绕包于导体时往往承受一定的绕包张力,且由于工作环境温度的变化、机械应力等作用会发生老化.为研究薄膜型绝缘材料在液氮环境中老化拉伸状态下的绝缘强度,设计了一套测试电极系统对聚酰亚胺(Kapton)、聚丙烯层压纸(PPLP)和聚四氟乙烯(PTFE)3种薄膜在液氮中经过不同老化处理后拉伸状态下的工频和直流绝缘强度进行了实验研究,结果发现老化拉伸状态下交、直流击穿电场强度大多在较小幅度内发生变化,而经过冷热循环处理后的聚丙烯层压纸交流、直流击穿电场强度均发生了跳跃性地下降,因而在选择聚丙烯层压纸作为超导电力设备的绕包型绝缘材料时,应充分考虑工作温度剧烈变换导致的材料老化因素的影响.3种材料的直流击穿电场强度要普遍高于交流击穿电场强度.     

无规共缩聚型聚酰亚胺薄膜的制备及性能研究

采用对苯二胺(p PDA)、4,4’-二氨基二苯醚(ODA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)制备了p PDA/ODA-PMDA无规共缩聚型聚酰亚胺薄膜,研究了其树脂合成条件、亚胺化方式以及p PDA含量对PI膜性能的影响。结果表明:聚酰胺酸的黏度与反应温度成反比,化学亚胺法可以提高薄膜的热稳定性;随着p PDA含量的增加,PI薄膜的拉伸强度和尺寸稳定性得到明显改善。当p PDA含量为10%~15%时,PI薄膜的综合性能满足设计要求。     

缺陷和机械应力对变频牵引电机绝缘性能的影响

以JD116型变频牵引电机用电磁线为研究对象,该电磁线绝缘薄膜为美国杜邦公司开发的耐电晕聚酰亚胺KaptonCR薄膜。试验研究了①含有肉眼可见的气泡;②掺入金属杂质;③与地电极接触不好(存在气隙);④表面磨损4种不同缺陷类型试样的局部放电特性和电气强度,并与完好试样的试验结果进行了对比。试验表明:缺陷和机械应力会大大降低绝缘的性能。     

聚酰亚胺薄膜／玻璃布复合物的研究

聚酰亚胺薄膜是一种性能优良的绝缘材料,通常被用作电机槽绝缘,本文所报导的聚酰亚胺薄膜／玻璃布复合材料具有与聚酰亚胺薄膜相同的热稳定性,且拉伸强度优于聚酰亚胺薄膜,文中着重讨论了复合材料中玻璃布的影响。     

无规嵌段共缩聚聚酰亚胺的制备与性能研究

以3,3′,4,4′-联苯四羧酸二酐(BPDA)、对苯二胺(pPDA)、均苯四甲酸二酐(PMDA)、4,4′-二氨基二苯醚(ODA)4种单体为原料,制备出一系列pPDA-BPDA组分占不同摩尔百分含量的无规嵌段共缩聚聚酰亚胺薄膜。通过力学性能、热性能、电性能测试对薄膜的性能进行了研究。结果表明,随着pPDA-BPDA刚性嵌段引入量的增加,聚酰亚胺薄膜的弹性模量和拉伸强度得到较大提高,而其断裂伸长率呈现先增加后下降趋势;热稳定性增强;击穿场强在pPDA-BPDA组分摩尔百分含量为50%时达到最大,但均低于未引入嵌段时的薄膜的击穿场强。     

黑色PI薄膜亚光度降低对薄膜性能的研究

采用原位聚合法将消光粉和碳黑与聚酰胺酸(PAA)复合,制备了不同消光粉添加量的亚光黑色聚酰亚胺(PI)薄膜。结果表明:随着消光粉添加量的增加,薄膜的光泽度和电气强度逐渐下降,力学性能先升高后降低。当光泽度为25 GU以下,薄膜呈低亚光效果时,拉伸强度仍能保持110 MPa,电气强度不低于80 k V/mm;当薄膜呈无光效果时,薄膜的拉伸强度也能达到95 MPa,电气强度为75 k V/mm,能够满足电子产品用低亚光或无光黑色PI薄膜对力学性能和电气强度的要求。     

聚酰亚胺薄膜绝缘材料耐电晕机理研究

为了探讨聚酰亚胺薄膜绝缘材料耐电晕机理,对自制纳米杂化聚酰亚胺(PI)薄膜进行不同时间的电晕预处理,并对电晕预处理后的试样分别进行电晕老化与热激电流(TSDC)测试,结果发现在适当的电晕预处理条件下,纳米杂化PI薄膜的耐电晕寿命会得到提高,且薄膜耐电晕寿命、热激电流活化能都与薄膜电晕预处理时间存在一定关系,二者变化趋势大致相同。分析表明纳米杂化PI薄膜的耐电晕寿命与其中受陷载流子的状态有关,当材料中均匀分布能级较深的稳定的载流子陷阱时,材料表现出较好的耐电晕性能。     

3种聚合物薄膜拉伸状态下的绝缘强度研究

研究了聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰亚胺薄膜(PI)、聚丙烯层压纸(PPLP)3种聚合物薄膜经液氮浸泡和冷热循环后在拉伸状态下的电气绝缘强度,并与未处理的样品进行对比。结果表明:未处理时,PI薄膜的工频绝缘强度最大;经液氮浸泡后,PTFE和PI薄膜的工频绝缘强度相当,而PPLP薄膜的工频绝缘强度相对稳定。     

间苯二胺/氧撑二苯酐—聚酰亚胺薄膜的制备与性能研究

以间苯二胺(mPDA)为二胺单体,氧撑二苯酐(ODPA)为二酐单体,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,经涂膜、热亚胺化合成了坚韧透明的间苯二胺/氧撑二苯酐—聚酰亚胺薄膜(mPDA/ODPA-PI),并对其性能进行了研究.结果表明:mPDA/ODPA-PI薄膜在紫外短波长区具有良好的吸收能力,截止波长为363 nm,最高透过率可达88.1%;薄膜具有较低的表面能和良好的疏水性;在较宽的频率范围内,其电容、介质损耗基本保持不变,具有良好的高低频稳定性;薄膜的拉伸强度与模量均较高,可应用于高性能电气绝缘材料.     

低介电常数聚酰亚胺多孔薄膜的制备

以3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐和4,4′-二氨基二苯醚为单体,以三聚氰胺为成孔剂,制得一种聚酰亚胺多孔薄膜,并对薄膜的微观结构、力学性能及介电常数等进行测试。结果表明:制备该聚酰亚胺多孔薄膜的成孔工艺简单可行,三聚氰胺成孔剂可用热水溶解的方法去除。多孔薄膜孔洞数量多,且分布比较均匀。薄膜的介电常数较低、力学性能良好、吸湿率较低。当三聚氰胺添加量分别为25%和40%时,聚酰亚胺多孔薄膜的介电常数分别为1.82和1.36,聚酰亚胺多孔薄膜的拉伸强度分别为86 MPa和74 MPa,断裂伸长率分别为15%和10%。