用快速放电方式的研究聚丙烯薄膜内的电荷输运.doc

☆★☆第十三霉全霪工鬈惫介魇学术会议论文集☆★☆
用快速放电的方式研究聚丙烯薄膜内的电荷输运
蔺展1,郑飞虎L2,张冶文1,安振连1
≤1嚣济大学先进徽结魏材辩教育整重纛实验室,上海200092
2上海交遥大学上海市电气绝缘耋熹实骏室,上海200240)
摘要:本文采用快速放电的方法,以聚丙烯薄膜萍样品,经过不同的热处理方式。研究发现经过热处理
詹镑榉茹,其放电电流谱的下玲潞时溺较原耱样品要短。初步黻定可能是由于热处理改变了样品的戆辫深
度,束缚电荷容易从璃阱中脱陷形成自由栽流子。实验又通过使用开路热刺激放电“he蝴ally
stimulated
discharge,TSD)电流谱分析样品陷阱深度,验证了热处理使陷阱觉浅这一判断。从而提出了镜用快速放电
的方式研究聚合物内部陷阱的新方法。
美键递:燕楚理;舞路TSD;抉遮放电
l前言
邋凡十年来,聚含物材料纛于优趋的电气特
性,力学性能以及稳定的化学性能已经在电气设
备,电缆和微电子等方面得到了广泛的应用(11。但
是,聚合貔{搴秀绝缘耪料也育英不可避免熬缺点
——材料内部毫蔫积累容易零l发材料击穿。遥常
情况下,蒙合物的击穿是电予会矮微观结构豹不
完整性以及介质中弓l入了外来杂质所弓l起的,它
粥构成了弓l起分质老纯憋电蓊积累巾心f2】,氇即毫
荷的物理陷阱和化学陷阱。聚合物绝缘材料中积
累的电荷会造成介质内部电场畸变,当畸变的电
场强艘达到一定值对霹能引起材辩树枝纯,从露
导致介凄击穿瑟l。
然露,有一些觋豢,不是便役使用毫场噻变
就熊得到完满解释懿,毖如一慧泡容器,在正常
工作状态下都缓正常,藤在停止工律的瞬闻,却
发焦意外击穿失效的现象。最近的研究表明,电
介质的击穿不仅仅是Elj于外加的离电场或是由于
空间电荷注入引起的介质内部的嗽场畸交,电余
震瓣赘穿也霹毙发生在癸热电场减弱熬过整孛,
甚至在没有乡}燕电场既情况下谯霹麓发生严重酶

击穿。壤介质串空间电祷的快速脱陷遭襁被认为
是导致介质在非电场作用下击穿的原闲f4】。本文试
图遥避测试聚丙烯薄膜盼短路快速放啦电流来研
究不同的热处理方式对聚丙烯薄膜内部的电荷陷
阱能级分砸的影响。
2试祥制备及实验方法
本文所耀的原始试样为商业雳双向拉伸聚丙
烯《即)薄膜,该薄膜由法国Bollore公嗣生产,
,单西稳纯。
本燕验对原始样品进行了热处理,方法如下:
将原始样龋放入平板硫化机中,设定一定聪力,待
榉晶滠发舞至|弼℃磊,笈样瑟在此懑度下徐持5
分钟;加热羼,蹲群瑟努弱采蘑三静降溢方式使其
冷帮:①授冷却法:加热看不将榉瑟瑕窿,将平板
硫纯枫瀑度设置为秘℃,此时保持压力不变,在该
压强下冷却至60℃,②窆气冷却法;迅速将样品跌
平板硫化机中取出,使样品在空气中囱然冷却,③
液氮冷却法:迅速将样懿从平板硫化机中取出,将
渡氮矗接铡登样晶表嚣上。
样菇尺寸必5x5cm2麴正方形,禚徉骚光滑嚣
。簸5.
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蒸镀直径为25mm的铝电极。

第十三届全国工程电介质学术会议论文集

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在实验环节中,采用接触充电的方式,分别对
原始样品和采用液氮冷却热处理后的样品在
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