本征型耐高温聚酰亚胺储能电介质研究进展

随着电子电气装备的小型化、高功率化、集成化的发展,电介质电容器的需求也朝着功能化、多样化发展,从而对电容器用储能电介质材料也提出了更高的要求以适应更加日益复杂的工作环境。聚酰亚胺作为具有耐高温、耐化学腐蚀、热稳定性等优异特性的工程塑料,被认为是作为耐高温储能电介质薄膜的候选材料,但由于其介电常数较低,大大影响了其作为高温储能电介质的应用,而依据分子结构与性能关系,通过调整其空间结构及构型可同时实现介电性能与耐热性的平衡,因此如何从本征上提升聚酰亚胺的介电与储能特性成为本领域急需解决的关键问题之一。基于聚酰亚胺储能特性提升的机理,从分子结构设计的角度包括聚合物分子结构、新型单体的合成、聚合物–金属络合、共聚改性等方面等分析了提升本征型耐高温聚酰亚胺电介质储能特性的策略。最后,对当前高温储能聚酰亚胺电介质材料的研究进行总结并对未来发展方向进行展望,以期实现下一代电容器用具有优异储能特性的聚合物薄膜的研发。     

低介电聚合物材料研究进展

对近五年来具有低介电常数与低介质损耗的不同聚合物材料(聚酰亚胺、全氟环丁基聚合物、苯并噁嗪基聚合物以及苯并环丁烯树脂等)的研究进展进行综述,重点探讨不同聚合物材料的结构设计策略(化学组成、分子结构以及孔结构等)对材料各项性能(介电性能、吸水性、热稳定性、力学性能等)的影响,并简单分析其中的影响机理.最后,总结了不同低介电聚合物材料设计的4种共性方法(降低分子极性、增加分子自由体积、引入多孔结构以及引入交联结构),并展望了未来低介电聚合物材料的发展方向.     

表面涂覆PRTV涂料的环氧树脂热老化试验研究

为了研究PRTV涂料疏水性的高温耐受能力及涂覆PRTV涂料的环氧树脂（EPTL）与未涂覆PRTV涂料的环氧树脂（EP）热老化特性的差异,在80、100、120℃下对EPTL和EP进行热老化试验,并对两者的介电性能、内部微观形貌、热稳定性、疏水性进行对比分析。结果表明：不同温度的热老化试验后,相较于EP,EPTL的介电性能、热稳定性更加优异,内部微观结构更加完整,虽然老化后EPTL仍表现出较强的疏水特性,但接触角减小较快,说明PRTV涂料的疏水性受高温影响较大。     

高透波低导热聚酰亚胺复合材料的制备与性能研究

以一种含氟聚酰亚胺树脂为树脂基体，石英纤维布为增强体，采用热压罐成型方法制备了石英增强聚酰亚胺树脂基高透波低导热复合材料。首先通过DSC及黏温曲线对含氟聚酰亚胺的固化行为进行初步判定，然后通过研究不同固化工艺参数对复合材料力学性能的影响，确定了最优固化工艺参数，最后研究了复合材料的导热性能、介电性能及其在宽频范围内的透波性能。结果表明：聚酰亚胺复合材料成型过程中的最优加压温度为300℃、成型压力不小于1.00 MPa、固化温度为370～390℃。按照最优工艺参数制备的聚酰亚胺复合材料在25～450℃范围内导热系数为0.57 W/(m·K)，且在7～18 GHz内具有优异的介电性能，透波率达83%以上，满足透波功能材料的使用要求。     

聚芳酰胺纤维非织布柔软复合材料的研制

以聚芳酰胺纤维为原料,采用机械梳理成网、热轧粘合加固生产的聚芳酰胺纤维非织布具有优异的耐热性能和浸渍性能,将其用胶粘剂与聚酯薄膜和聚酰亚胺薄膜复合生产的柔软复合材料具有优异的耐热性能、浸渍性能及良好的机械性能和介电性能,适用作F、H级电机的槽绝缘、匝间绝缘和衬垫绝缘。     

耐高温聚合物电容器薄膜研究进展

聚合物电介质由于具有较低的介质损耗、较高的电气强度、可加工性和分子结构可设计性等特点而被广泛应用于介电绝缘领域。然而,新一代功率电子产品对电介质薄膜的耐温性和介电性能提出了更高的要求。本文针对耐高温聚合物电介质,从分子设计的角度对如何提高介电性能进行了综述,并展望了未来的发展方向。     

聚芳酰胺纤维非织布柔软复合材料的研制

以聚芳酰胺纤维为原料,采用机械梳理成网、热轧粘合加固生产的聚芳酰胺纤维非织布具有优异的耐热性能和浸渍性能,将其用胶粘剂与聚酯薄膜和聚酰亚胺薄膜复合生产的柔软复合材料,具有优异的耐热性能、浸渍性能及良好的机械性能和介电性能,适用作 F、H 级电机的槽绝缘、匝间绝缘和衬垫绝缘。     

基于介电谱分析聚酰亚胺薄膜的老化特征

对纳米和普通聚酰亚胺薄膜进行了双极性脉冲电压下的老化试验,分析了薄膜老化前后的介电频率谱和温度谱,并借助电镜扫描分析,研究了薄膜老化前后的微观结构形态与宏观介电性能之间的关系.结果表明:老化使聚酰亚胺薄膜介电频率谱中的偶极子弛豫损耗峰向高频移动,低温区的界面极化损耗峰向高温移动;且老化使聚酰亚胺薄膜分子链断裂,生成分子量小的极性分子,使取向极化更易建立;纳米粒子的加入,削弱了老化因子对聚酰亚胺薄膜内部结构的破坏作用,使偶极子取向带来的弛豫损耗大大减小;纳米掺杂形成大量的界面缺陷,使界面极化带来的介质损耗大大增加.     

聚酰亚胺介电性能改性的研究进展

本文从降低聚酰亚胺在高频下的介电常数(Dk)和介质损耗因数(Df)出发,将其改性方法归纳为改变聚合物极性和引入孔隙结构两方面,综述了近几年国内外相关的研究进展,发现在引入极性大分子的同时添加孔隙结构,可使得聚酰亚胺的介电性能达到最优,同时指出了文献中性能表征的不足并提出了建议.     

聚酰亚胺/纳米碳化硅复合薄膜的制备及性能研究

以均苯四甲酸二酐、4,4'-二氨基二苯醚、N,N'-二甲基乙酰胺为原料,经化学合成反应制备了聚酰亚胺/纳米碳化硅复合薄膜。采用红外光谱(FTIR)、透射电子显微镜(TEM)、阻抗分析仪等手段表征了材料的结构及介电性能。结果表明,该复合薄膜的介电常数比纯聚酰亚胺和碳化硅均显著降低,吸水率下降。这种材料有望替代聚酰亚胺/二氧化硅复合材料,作为低介电常数的微电子介质材料。