介质阻挡放电等离子体处理对聚酰亚胺表面放电的影响

为了研究方波脉冲下低温等离子体对聚酰亚胺(polyimide,PI)表面放电的影响,采用介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)在大气压空气中产生功率密度为24.5 W/cm3低温等离子体,并对PI薄膜表面进行不同时间的等离子体改性,通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观测其微观形貌、傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)研究其化学结构变化,同时测试其表面电导率和耐电晕时间。研究结果表明:等离子体在PI薄膜表面引入了极性官能团;随着改性时间的增大,其表面电导率逐渐增大,而PI薄膜的耐电晕时间则先增大后减小,且当改性时间为10 s时,其耐电晕时间最大,相对于未改性的PI膜提高了17.7%;一定程度的等离子体处理(10 s)可增加PI薄膜表面的电荷扩散速率和电荷注入难度,从而增强耐电晕寿命;处而理时间过长(20 s),则会对薄膜造成严重刻蚀,产生许多沟壑和微孔,加大电荷的注入和对高分子链的破坏,从而减小耐电晕寿命。