纳米粒子分散性对SiO2/LDPE纳米复合介质直流介电性能的影响

• 作者: 杨佳明 杨超尘 王暄 赵洪 郑昌佶
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 纳米复合介质 SiO2 LDPE 直流介电性能 荷电区
• 年，卷（期）: 2015,（19）
• 所属期刊栏目: 高电压技术
• 页码范围: 5087-5094,后插23
• 页数: 9页
• 分类号: TM85
• 字数: 4583字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2015.19.028

摘要

纳米复合介质的介电性能与纳米粒子分散性密切相关.选取两种具有不同分散能力的纳米 SiO2粉末分别与低密度聚乙烯(low density polyethylene,LDPE)复合,研究了纳米粒子分散性对纳米复合介质的直流电导电流、空间电荷及直流击穿强度特性影响.应用原子力显微镜的静电力模式观察了 SiO2/LDPE 纳米复合介质的表面电势分布.结果表明:改善纳米粒子分散性对于抑制 SiO2/LDPE 复合介质的直流电导电流,提高空间电荷抑制能力及直流击穿强度有积极影响.通过静电力分析证实了 SiO2/LDPE 纳米复合介质中,SiO2粒子与基体聚合物界面存在荷电分布,该荷电分布可对载流子迁移起散射作用,从而降低直流电到电流和提升击穿强度.通过引入观测的界面核电区厚度参数,理论计算证实了改善纳米粒子分散性可增加单位体积荷电域所占的体积分数,且被认为是高分散型 SiO2/LDPE 纳米复合介质介电性能显著提升的主要原因.