聚酰亞胺基耐電暈、高導(dǎo)熱微納米復(fù)合材料的制備及其電氣絕緣性能研究.pdf

1、隨著變頻調(diào)速技術(shù)的發(fā)展，鐵路牽引電機(jī)廣泛應(yīng)用交流變頻調(diào)速技術(shù)。聚酰亞胺作為變頻調(diào)速電機(jī)絕緣材料受到電暈及熱老化作用后容易失效，而現(xiàn)代電力工業(yè)的快速發(fā)展對(duì)絕緣材料的性能和可靠性提出了更高的要求，所以迫切需要對(duì)傳統(tǒng)絕緣材料進(jìn)行改性或開(kāi)發(fā)新型高性能絕緣材料。近年，聚合物基無(wú)機(jī)微納米復(fù)合電介質(zhì)已經(jīng)成為電氣絕緣領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本文設(shè)計(jì)并制備了聚酰亞胺基BN無(wú)機(jī)微納米復(fù)合薄膜，研究不同摻雜組分及不同摻雜類(lèi)型復(fù)合薄膜的結(jié)構(gòu)特征、電氣絕緣性能和導(dǎo)熱能力

2、，為研制新型微納米復(fù)合電介質(zhì)提供一定的實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)。
　　通過(guò)原位聚合法制備不同含量的BN微米片和納米顆?；旌蠐诫s聚酰亞胺薄膜和BN納米片摻雜聚酰亞胺薄膜，采用偏光顯微鏡和掃描電鏡對(duì)不同摻雜類(lèi)型、不同摻雜組分聚酰亞胺復(fù)合薄膜的表面形貌和結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)BN納米片在聚酰亞胺基體中的分散狀態(tài)較好，與聚合物有較好的相容性，而B(niǎo)N微米片和納米顆粒則會(huì)出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象。
　　微納米摻雜會(huì)使聚酰亞胺薄膜的擊穿場(chǎng)強(qiáng)出現(xiàn)先增大后減小的

3、現(xiàn)象，當(dāng)摻雜含量為1％時(shí)，微米片和納米顆粒復(fù)合薄膜及納米片復(fù)合薄膜的擊穿場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到最大，分別為219.6 kV/mm和230.6 kV/mm。微納米摻雜使復(fù)合聚酰亞胺(PI)薄膜的介電常數(shù)和介質(zhì)損耗大于純PI薄膜，且隨著摻雜量的增加，介電常數(shù)和介質(zhì)損耗增大。I-t曲線測(cè)試結(jié)果表明，在低溫下復(fù)合介質(zhì)的電導(dǎo)電流大于純PI薄膜，而在高溫下復(fù)合介質(zhì)的電導(dǎo)電流小于純PI薄膜。微納米摻雜后的復(fù)合PI薄膜的電阻率小于純PI薄膜，且隨著摻雜含量的增大逐步

4、減小，當(dāng)摻雜含量為20％時(shí)，微米片和納米顆粒復(fù)合及納米片復(fù)合PI薄膜的電阻率分別下降為4.1×1016Ω·m和4.9×1016Ω·m。
　　使用電暈老化實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)試了PI薄膜的耐電暈老化時(shí)間，結(jié)果表明隨著摻雜含量的增加，PI薄膜的耐電暈老化能力逐步增強(qiáng)，當(dāng)微米片和納米顆粒及納米片摻雜含量為20％時(shí)，復(fù)合PI薄膜的耐電暈老化時(shí)間分別是純PI薄膜的116.7倍和110倍。
　　使用導(dǎo)熱系數(shù)測(cè)定儀測(cè)試了PI薄膜的導(dǎo)熱系數(shù)，結(jié)果表明