【編號(hào)】2024-23

【題名】納米PTFE對(duì)低密度聚乙烯空間電荷特性與直流介電性能的影響

【作者】韓冰，鄭昌佶，楊佳明等

【機(jī)構(gòu)】哈爾濱理工大學(xué)

【刊名】復(fù)合材料學(xué)報(bào)（2024年05期）

【文摘】為研究駐極體材料納米聚四氟乙烯(PTFE)對(duì)低密度聚乙烯(LDPE)空間電荷特性及直流介電性能的影響，選用納米PTFE粉末與LDPE共混，制備得到不同填料質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0.1wt%、0.3wt%、0.5wt%)的納米PTFE/LDPE復(fù)合材料。SEM圖像表明，粒徑為 20 nm左右的PTFE粒子在LDPE基體中分散性良好，結(jié)晶尺寸減小。FTIR表明，摻雜納米PTFE粒子不會(huì)改變LDPE原有的化學(xué)結(jié)構(gòu)。DSC結(jié)果表明，納米PTFE粒子作為異相成核劑促進(jìn)了材料的異相成核，提高了復(fù)合材料的結(jié)晶度。利用電聲脈沖法(PEA)測(cè)試了室溫下納米復(fù)合材料的空間電荷分布，并測(cè)試了納米復(fù)合材料的電導(dǎo)電流特性及直流擊穿特性，結(jié)果表明，較低摻雜含量的納米復(fù)合材料能明顯抑制材料內(nèi)部的空間電荷積聚，并且提高了復(fù)合材料空間電荷注入的閾值場(chǎng)強(qiáng)和材料的耐電強(qiáng)度。熱刺激電流(TSC)結(jié)果表明摻雜含量較少時(shí)，納米復(fù)合材料的陷阱能級(jí)最深，并隨著摻雜含量的增加，納米復(fù)合材料的陷阱能級(jí)逐漸變淺，淺陷阱密度逐漸增大。最后利用Materials Studio軟件仿真分析F原子對(duì)LDPE陷阱能級(jí)的影響，表明F原子較強(qiáng)的電負(fù)性是影響納米PTFE/LDPE復(fù)合材料陷阱能級(jí)的重要因素。