納米ZnO/低密度聚乙烯復(fù)合材料的介電特性

編號(hào)：CPJS04526

篇名：納米ZnO/低密度聚乙烯復(fù)合材料的介電特性

作者：程羽佳 ;張曉虹 ;郭寧 ;王若石 ;張?zhí)煨?

關(guān)鍵詞：低密度聚乙烯 納米ZNO 微觀表征 擊穿場(chǎng)強(qiáng) 介電性能

機(jī)構(gòu)： 哈爾濱理工大學(xué)工程電介質(zhì)及其應(yīng)用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,哈爾濱150080

摘要： 為探討納米ZnO/低密度聚乙烯（LDPE）復(fù)合材料的介電特性,首先,采用硅烷偶聯(lián)劑和鈦酸酯偶聯(lián)劑對(duì)納米ZnO進(jìn)行改性,并利用兩步法制備了不同納米ZnO質(zhì)量分?jǐn)?shù)、不同納米ZnO粒徑、不同納米ZnO表面修飾方式和不同冷卻方式的納米ZnO/LDPE復(fù)合材料;然后,通過(guò)FTIR、SEM、DSC和熱激電流（TSC）測(cè)試了納米ZnO在基體中的分散情況、復(fù)合材料的等溫結(jié)晶過(guò)程參數(shù)變化及陷阱密度;最后,在不同實(shí)驗(yàn)溫度下分別進(jìn)行了交流擊穿、絕緣電導(dǎo)率、介電常數(shù)和空間電荷實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明：納米ZnO的加入使納米ZnO/LDPE復(fù)合材料內(nèi)部陷阱深度和密度均有所增加;當(dāng)納米ZnO的粒徑為40nm且質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí),復(fù)合材料的結(jié)晶速度最快,納米ZnO在基體中的分散性較好,擊穿場(chǎng)強(qiáng)達(dá)到最高值133.3kV/mm,電導(dǎo)率及介電常數(shù)也相對(duì)較低,加壓時(shí)復(fù)合材料內(nèi)部空間電荷少,短路時(shí)釋放電荷速度快,介電性能較好;由于納米粒子增加了材料內(nèi)部的熱傳導(dǎo)速率,降低了復(fù)合材料隨著溫度升高而降解的速度,因而相對(duì)于純LDPE,隨著實(shí)驗(yàn)溫度的提高,納米ZnO/LDPE復(fù)合材料的擊穿場(chǎng)強(qiáng)下降幅度及電導(dǎo)率上升幅度均較小。