论文部分内容阅读
聚乙烯（PE）分子结构对称，不含极性基团，具有良好的机械性能和加工性能，广泛用于工业、农业、医疗器械、军工产品和航天用品中；尤其因其具有良好的电气绝缘性能被广泛的应用于电线电缆、转换器和电机等电力设备中，并被作为隔离高电压的可靠性材料。因此，对聚乙烯材料电学性能的研究至关重要。一直以来，学者们对聚合物材料在不同电压和不同温度区间内的电导率、放电产生的劣化、击穿破坏及介电特性等进行了大量的科学研究，得出了许多科研成果，也发表了很多论文，但这些实验数据往往存在差异。随着电气行业、电力技术及电子行业的快速发展，聚乙烯薄膜的制备工艺需要进一步的改进。冷却是聚乙烯薄膜制备过程中至关重要的一步工艺。冷却工艺的不同，将导致其内部微观形态不同，进而影响其空间电荷特性、伏安特性及介电特性等电学性能的不同。本论文中使用平板硫化机，在3种不同的冷却条件下，制备3种聚乙烯薄膜试样，采用差示扫描量热法对其进行结晶状态分析，并通过3种测试方法，分析不同的制备方式对聚乙烯薄膜的电学性能的影响。1、对三种不同冷却速度制得的试样的空间电荷测试结果进行分析，可得到如下结论：（1）快速冷却试样内部空间电荷分布具有上下波动的特性，这可能是由于结晶时小球晶分散不均匀导致的。（2）快速冷却试样在10kV/mm和40kV/mm场强下阴极均表现为异极性电荷，而中速冷却试样和慢速冷却试样在10kV/mm场强下却表现为同极性电荷。快速冷却试样更易出现异极性电荷。（3）通过短路空间电荷对比可知，电荷衰减速度顺序为中速冷却>慢速冷却试样>快速冷却试样。（4）通过试样在40kV/mm场强下30min后空间电荷分布数据，试样内部空间电荷量为慢速冷却试样最少。2、通过伏安特性曲线得出如下结论：（1）电阻率大小为快速冷却试样>中速冷却试样>慢速冷却试样。（2）空间电荷限制电流阈值场强为慢速冷却试样>中速冷却试样>快速冷却试样。3、通过对介电性能的测试得出下面的两个结论：（1）相对介电常数表现为快速冷却试样>慢速冷却试样>中速冷却试样。（2）损耗因子表现为中速冷却试样>慢速冷却试样>快速冷却试样。