芳纶纳米纤维基夹芯结构耐高温复合电介质薄膜的制备及性能研究

• 作者: 熊宥皓 刘溪瑞 张天旭 闫浩楠 马宇琪 赵永生 张广成
• 来源期刊: 绝缘材料
• 关键词: 耐高温电介质 芳纶纳米纤维 夹芯结构 介电性能
• 年，卷（期）: 2024,（9）
• 页码范围: 23-28
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.09.004

摘要

有机-无机复合电介质通常难以兼具高介电常数和高电气强度。本文选用芳纶纳米纤维（ANF）作为耐高温基体，以氮化硼纳米片（BNNS）为电击穿改性剂、钛酸钡颗粒（BT）为介电改性剂，采用分步抽滤-热压法制备具有夹芯结构的复合薄膜，并研究了夹芯结构和不同改性剂含量对复合薄膜微观结构和介电性能的影响。结果表明：夹芯结构复合薄膜具有良好的柔韧性和优异的高温稳定性。BT的加入使单层和夹芯结构复合薄膜的电气强度下降，而BNNS的加入使其电气强度提升；单独加入BT或BNNS均可提升复合薄膜低频区的介电常数，而两者同时添加可使介电常数在宽频域内提升。因此，通过调配夹芯结构及各层改性剂含量可获得介电性能和电气强度均衡的复合薄膜，当以BNNS质量分数为10%的ANF/BNNS薄膜为外层、BT质量分数为10%的ANF/BT薄膜为芯层时，所得复合薄膜的介电常数为1.41(1 kHz)，介质损耗因数为0.013(1 kHz)，电气强度为13.3 kV/mm。