SiO2納米顆粒表面接枝對環(huán)氧樹脂納米復(fù)合電介質(zhì)表面電荷積聚的抑制

編號：CYYJ02231

篇名：SiO2納米顆粒表面接枝對環(huán)氧樹脂納米復(fù)合電介質(zhì)表面電荷積聚的抑制

作者：王天宇 李大雨 侯易岑 張貴新

關(guān)鍵詞： 硅烷偶聯(lián)劑 二氧化硅納米顆粒 表面接枝 表面電荷 納米電介質(zhì) 陷阱能級

機(jī)構(gòu)： 清華大學(xué)電機(jī)工程與應(yīng)用電子技術(shù)系 清華大學(xué)電力系統(tǒng)及發(fā)電設(shè)備安全控制和仿真國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

摘要： 為尋找一種能抑制表面電荷積聚的納米復(fù)合電介質(zhì),分別用八甲基環(huán)四硅氧烷和六甲基二硅氮烷兩種硅烷偶聯(lián)劑對SiO2納米顆粒進(jìn)行表面接枝處理并摻雜到環(huán)氧樹脂中。通過傅里葉紅外光譜分析和熱重分析,研究接枝前后SiO2納米顆粒表面官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)的變化;通過表面電荷積聚實(shí)驗(yàn)、等溫表面電位衰減實(shí)驗(yàn)和體積電阻率的測量,分別研究不同種類SiO2納米顆粒摻雜后環(huán)氧復(fù)合納米電介質(zhì)的表面電荷密度分布、陷阱能級、體積電阻率等參數(shù)的變化。發(fā)現(xiàn)經(jīng)表面接枝后的環(huán)氧納米復(fù)合電介質(zhì),表面電荷積聚現(xiàn)象與純環(huán)氧相比得到了一定的抑制。分析認(rèn)為SiO2納米顆粒經(jīng)過表面接枝后在環(huán)氧樹脂中引入了深陷阱,深陷阱容易捕獲電荷,限制載流子的移動從而提升了體積電阻率,體積電阻率的升高降低了絕緣子固體側(cè)體電流,從而起到了抑制表面電荷積聚的作用。