两种功能化硅氧基聚酰亚胺薄膜的高频沿面放电寿命对比研究

• 作者: 丁梓桉 黄旭炜 李庆民 郭玉金 林俊
• 来源期刊: 电工技术学报
• 关键词: 聚酰亚胺 硅氧功能化 理化特性 高频沿面放电 电寿命
• 年，卷（期）: 2021,（13）
• 所属期刊栏目: 放电等离子体及其应用专题
• 页码范围: 2719-2729
• 页数: 11页
• 分类号: TM211
• 语种: 中文
• DOI: 10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.200316

摘要

聚酰亚胺可用作高频电力变压器的包覆绝缘材料,但要面临因沿面放电而可能导致的绝缘失效问题,可借助于材料改性技术解决.该文通过引入1％、2％、5％摩尔含量的1,3?双(3?氨基丙基)?1,1,3,3?四甲基二硅氧烷(GAPD)和等效含量的SiO2,分别对聚酰亚胺薄膜进行分子结构改性和纳米复合改性,以两种方法实现其硅氧功能化,并基于紫外光谱、扫描电子显微镜(SEM)、电阻率等材料理化特性测试的对比研究,重点考核材料的高频沿面放电寿命.结果表明,两种改性方式均可获得聚酰亚胺较优异的热学、力学等基本理化特性,加入5％SiO2后,薄膜电寿命可提升至纯聚酰亚胺的3.4倍;而引入5％GAPD后,薄膜电寿命可提升至纯聚酰亚胺的4.77倍.两种改性方式的影响机制有所差异:加入SiO2,是将Si?O?Si结构的晶体添加至聚酰亚胺中形成纳米复合体系,并通过界面等作用提升材料的高频沿面放电耐受性能;引入GAPD,是将均匀分布、不分相的Si?O?Si网络键入至聚酰亚胺中,使基体结构更致密,同时可在外层被破坏后形成均匀的絮状无机粒子,多因素协同作用更有效地提升了材料的高频沿面放电寿命.利用GAPD对聚酰亚胺进行分子结构改性以实现其硅氧功能化,可获得更加优异的材料理化特性和放电耐受性能,具有潜在应用价值.