基于光激電流法研究聚酰亞胺-TiO2和聚酰亞胺-SiO2的介電性能.pdf

1、目前，探究不同納米材料對聚酰亞胺(PI)基復合薄膜結(jié)構(gòu)和各方面性能的影響已成為研究熱點。大量研究表明，摻入無機納米顆?？梢杂行岣逷I復合薄膜的介電性能。本文通過原位聚合法制備PI/TiO2和PI/SiO2兩種類型復合薄膜，研究顆粒種類和摻雜組分對復合薄膜結(jié)構(gòu)與介電性能的影響。
　　本文采用原位聚合法分別制備摻入TiO2和SiO2(粒徑為20nm)兩種顆粒的復合薄膜，摻雜組分分別為5wt％、7wt％和10wt％。利用SEM、SAX

2、S和FTIR測試技術(shù)表征復合薄膜的表面與斷面形貌、分形特征、粒徑尺寸分布和化學鍵;利用光刺激放電、介電譜、耐電暈老化和交流擊穿等方法分別測試復合薄膜內(nèi)部陷阱分布、介電常數(shù)、介電損耗、電導率、耐電暈壽命和交流擊穿場強;從陷阱能級和結(jié)構(gòu)特性兩方面探究影響復合薄膜介電性能的關(guān)鍵因素。結(jié)果表明，與SiO2顆粒相比，TiO2顆粒以包裹的形式與PI基體結(jié)合更緊密，結(jié)合SAXS測試結(jié)果，復合薄膜內(nèi)兩種顆粒粒徑均接近于顆粒原有尺寸，未出現(xiàn)明顯團簇現(xiàn)象，

3、說明TiO2和SiO2兩種顆粒在PI基體中具有良好的分散性;在低頻介電損耗中，PI/TiO2損耗以界面極化為主，PI/SiO2損耗以傳導損耗為主;兩種復合薄膜中均出現(xiàn)大量深陷阱，對于陷阱密度而言，PI/TiO2復合薄膜＞PI/SiO2復合薄膜＞純PI;在陷阱深度方面，純PI＞PI/SiO2復合薄膜＞PI/TiO2復合薄膜;隨著摻雜組分增加，復合薄膜擊穿場強均有所下降但仍滿足實際需要，且PI/SiO2擊穿場強高于PI/TiO2。TiO2和