中文摘要：

提高电容器的储能密度和功率密度，能显著减轻电容器重量、缩小体积，在国防和民用领域具有重要的意义。其最有效途径是提高绝缘介质的抗电强度。在电场作用下，主要由电极注入的空间电荷的存在，加速了电容器绝缘的老化和击穿。因此，提高电容器工作场强的一条可能的途径是阻挡电子从电极注入绝缘介质。申请者提出采用非平衡等离子体技术处理聚丙烯膜表面，产生均匀的大分子量的极性基团，从而在膜表面形成高介电常数的覆盖层，阻挡电荷从电极注入到介质中去，从而减少空间电荷。本项目将主要探讨影响膜表面处理的关键因素（等离子体成分、电源参数、电极结构等）及对空间电荷的产生和数量的影响，以提高作为电容器介质的薄膜的电气强度，从而给出一条提高电容器储能密度的新方法。

结论摘要：

本课题对利用低温等离子体对电容器薄膜进行表面处理的进行了较为深入的理论研究与实验分析，从化学层面和电介质物理层面分析了表面处理时的变化及可能达到的效果。建立了一套产生低温非平衡态等离子体并对薄膜进行表面处理的实验装置。采用氮气、氧气及氩气对聚丙烯膜（PP）、聚酯膜（PET）和聚苯硫醚膜（PPS）这三种膜电容器中最常用的电容器绝缘材料进行了表面处理。实验研究了影响膜表面处理效果的几种因素，如气体成分、电源参数、处理强度等。采用了红外光谱检测处理后的表面生产物，发现薄膜表面的生成物与薄膜种类及气体种类密切相关。用场扫描电镜检测处理前后的薄膜表面形貌，发现处理后的薄膜刻蚀现象非常明显。以聚丙烯薄膜为重点，对处理前后的薄膜的直流击穿电压进行了测试，结果薄膜的电气强度无明显改变。从实验现象看，辉光放电等离子体处理电容器薄膜，薄膜本身的电气强度虽无变化，但刻蚀过程造成的薄膜表面粗化可帮助电容器的浸渍过程更充分，从而可提高电容器的使用场强与储能密度。