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文檔簡介
1、隨著電力電子技術(shù)及新型半導(dǎo)體器件的迅速發(fā)展,八十年代以后,越來越多的交流變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)得到了廣泛應(yīng)用。由于局部放電等原因,許多變頻電機(jī)的壽命只有1~2年,甚至有些電機(jī)絕緣在試運(yùn)行階段就發(fā)生擊穿破壞。納米科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為新材料的開發(fā)和對(duì)現(xiàn)有材料的改性提供了新的思路和途徑,納米介質(zhì)的出現(xiàn),開辟了電介質(zhì)新的應(yīng)用領(lǐng)域。與傳統(tǒng)介質(zhì)比較,納米復(fù)合介質(zhì)的電、熱、機(jī)械性能有了很大的改善。美國Dupont公司與ABB、西門子公司合作,于1995年研制出耐
2、電暈聚酰亞胺薄膜,其耐電暈時(shí)間在20kV/mm 場(chǎng)強(qiáng)下可達(dá)10<'5>小時(shí),接近云母紙水平,但是沒有見到從電介質(zhì)理論的角度對(duì)其耐電暈機(jī)理進(jìn)行深入研究的報(bào)道。 為了研究無機(jī)成分摻雜對(duì)聚酰亞胺薄膜介電性能的影響,本文測(cè)量了美國Dupont公司生產(chǎn)的原始聚酰亞胺薄膜(100HN)和耐電暈聚酰亞胺薄膜(100CR)的電氣強(qiáng)度、直流體積電阻率、電導(dǎo)電流特性曲線、介電譜以及耐電暈時(shí)間。此外,還測(cè)量了采用溶膠-凝膠法制備的重量比分別為 5wt
3、%、10wt%、12.5wt%、15wt%和 20wt%的聚酰亞胺/納米 A1<,2>O<,3>復(fù)合薄膜的介電參數(shù)。 通過對(duì)100HN 型薄膜與100CR型薄膜相關(guān)介電參數(shù)的測(cè)量,得出了以下的實(shí)驗(yàn)規(guī)律:(1) 100HN 型薄膜與 100CR.型薄膜的電氣強(qiáng)度分別為428kV/mm和368kV/mm。(2)100HN型薄膜與100CR型薄膜的直流體積電阻率分別1.9×10<,17>Ω·cm和2.05×10<'16>Ω·cm。(3
4、)隨著溫度的增加,兩種薄膜的電導(dǎo)電流增加,100HN 型薄膜的電老化閾值增加,而100CR 型薄膜的電老化閾值減小;100CR 型薄膜的電導(dǎo)電流明顯大于 100HN 型薄膜。通過計(jì)算,100HN 型薄膜與 100CR 型薄膜的陷阱俘獲能級(jí)分別為0.9eV 和O.7eV。(4)在10<'2>Hz~10<'3>Hz 的頻率條件下,30DC~150℃的溫度范圍內(nèi),兩種薄膜的相對(duì)介電常數(shù)隨著頻率、溫度的增加而減小;介質(zhì)損耗角正切隨著頻率增加而增
5、加,隨著溫度的增加先是減小而后增加;100CR型薄膜的相對(duì)介電常數(shù)與介質(zhì)損耗角正切大于100HN型薄膜。(5)100HN 型薄膜與100CR型薄膜的耐電暈時(shí)間分別為12.5h和86.3h。 不同摻雜含量的聚酰亞胺/納米A1<,2>O<,3>復(fù)合薄膜的相關(guān)介電參數(shù)測(cè)量結(jié)果表明:(1)當(dāng)納米A1<,2>O<,3>的含量小于5wto%時(shí),電氣強(qiáng)度隨著納米A1<,2>O<,3>含量的增大而略有升高,在5wt%含量時(shí)達(dá)到最大值,當(dāng)納米A1
6、<,2>O<,3>的含量大于 5wt%時(shí),隨無機(jī)物含量的增加而迅速下降。(2)隨著納米A1<,2>O<,3>含量的增加,聚酰亞胺/納米A1<,2>O<,3>復(fù)合薄膜的直流體積電阻率呈減小趨勢(shì)。(3)隨著納米A1<,2>O<,3>含量的增加,聚酰亞胺/納米A1<,2>O<,3>復(fù)合薄膜的電老化閾值減小,電導(dǎo)電流密度增加。(4)在10<'2>~10<'5>Hz的頻率條件下,30~150℃的溫度范圍內(nèi),不同摻雜含量的聚酰亞胺/納米A1<,2>
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