本项目主要以聚乙烯和聚酰亚胺作为研究对象,研究空间电荷的表面/界面效应和体效应,目的在于提高电介质绝缘材料的性能与使用寿命。研制了高压纳秒脉冲电源和光刺激电流测量装置;利用热刺激电流谱和空间电荷分布测量等方法表征了聚酰亚胺薄膜的陷阱能级密度分布,研究了聚乙烯中空间电荷分布与陷阱能级分布的关系。研究了碳纳米管与低密度聚乙烯复合材料的表面和体电阻率、力和热学性能;研究发现了纯和掺杂氧化铝聚酰亚胺薄膜的电导电流、表面电荷的建立和衰减的规律、电晕老化特性;重点研究了聚乙烯和半导电电极界面的空间电荷注入问题,得到了不同电极材料对空间电荷注入的影响规律,发现了表面氟化改性对聚乙烯电荷注入的抑制作用,用仿真方法发现了半导电电极近表面局部电场大大于平均电场,从而引起较强的电荷注入;提出了聚乙烯中的空间电荷包行为的类Gunn氏效应机制,发现了结晶度和无机纳米粉末掺杂对空间电荷包输运的作用。研究了电子束辐照的聚甲基丙烯酸甲酯中的空间电荷与介电系数变化的关系,并提出了外加应力可诱发空间电荷的非电场击穿机制。
英文主题词polymer; dielectrics; space charge; surface and interface