聚丙烯/氧化铝纳米电介质的陷阱与直流击穿特性

• 作者: 李盛涛 李西育 湛海涯 郑旭 闵超 闵道敏 马超
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 聚丙烯 纳米电介质 直流击穿场强 陷阱
• 年，卷（期）: 2017,（6）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 308-317
• 页数: 10页
• 字数: 4817字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.067701

摘要

聚丙烯电介质的直流击穿场强是影响其储能密度的关键因素,纳米氧化铝掺杂是一种提高聚合物电介质击穿场强的有效方法,因此有必要开展聚丙烯/氧化铝纳米电介质直流击穿特性的研究.为了探究其直流击穿机理,通过熔融共混法制备了聚丙烯/氧化铝纳米电介质试样,观察了其显微结构,并对其表面电位衰减特性、体电阻率和直流击穿场强进行了测试.实验结果表明,随着纳米氧化铝含量的增加,深陷阱能级和密度、体电阻率和直流击穿场强都呈现先升高后降低的趋势,当纳米氧化铝含量为0.5 wt%时出现最大值,其中,直流击穿场强相比于未掺杂时可提高27%左右.根据纳米电介质交互区模型,分析了聚丙烯/氧化铝纳米电介质的显微结构和陷阱参数之间的关系.基于空间电荷击穿理论,利用陷阱参数对聚丙烯/氧化铝纳米电介质直流击穿机理进行了探讨.认为交互区为聚丙烯/氧化铝纳米电介质提供了更多深陷阱,而深陷阱能级和密度在较高纳米掺杂量时出现不同程度的降低可能是由双电层模型交互区重叠所致;深陷阱能级和密度的增加可降低载流子的注入量,进而提高其体电阻率和直流击穿场强.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李盛涛	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	98	927	20.0	26.0
2	闵超	西安西电电气研究院有限责任公司技术研究中心	3	18	1.0	3.0
3	马超	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	11	144	6.0	11.0
4	闵道敏	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	15	78	5.0	8.0
5	李西育	西安西电电气研究院有限责任公司技术研究中心	2	17	1.0	2.0
6	郑旭	西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室	1	17	1.0	1.0