中文摘要：

窄脉冲下的真空沿面闪络问题一直是困扰国内外脉冲功率设计人员的难题。由于其特殊的结构，微堆层绝缘材料可满足脉冲功率系统高性能、小型化的应用需求。本课题采用静电场、分形计算及粒子轨迹模拟三方面的仿真计算，研究了微堆层沿面的电场分布特点、微堆层结构对绝缘击穿特性的影响及微堆层沿面的电子漂移规律，提出微堆层绝缘结构的设计方案及材料选取原则。利用高温层压工艺及表面精加工方法，实验室研制出以聚酰亚胺为绝缘层、黄铜为金属层，聚全氟乙丙烯为绝缘层、不锈钢为金属层两种方案的微堆层绝缘材料；采用光学显微技术观察微堆层结构的表面状态，优化材料表面处理工艺。在直流及窄脉冲实验平台上，开展微堆层绝缘试样及常规绝缘材料的真空沿面闪络实验，获得微堆层绝缘材料的真空沿面闪络特性。研究并分析了表面加工状态、真空出气特性等参数对微堆层真空沿面特性的影响规律，提出微堆层绝缘结构的优化设计方案。测试微堆层绝缘材料的温度特性、力学性能及高频介电性能，提出今后微堆层绝缘材料的发展方向。该绝缘结构可满足多种真空闪络绝缘要求，尤其适用于窄脉冲作用下的真空绝缘结构。