耐电晕纳米Al2O3聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究

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1、国内图书分类号：TM215工学硕士学位论文耐电晕纳米A1203聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究硕士研究生：导师：申请学位级别：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：石慧·刘立柱工学硕士高电压与绝缘技术材料科学与工程学院2013年3月哈尔滨理工大学ClassifiedIndex：TM2l5DissertationfortheMasterDegreeinEngineering一PreparationandPropertiesofNano··A1203PolyimideCompositeFilmWithCandidate：Supervisor：GoodC

2、oronaResistanceShiHuiLiuLizhuAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：HighVoltageandInsulationTechnologyDateofOralExamination：March，2013University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《耐电晕纳米A1203聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大

3、学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。。．作者签名：石热日期刀侈年弓月弘日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《耐电晕纳米A1203聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向

4、有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密匦作者签名：力叠导师签名：训m日期：砌3日期：力／3年弓月勿日年3月如日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文耐电晕纳米A1203聚酰亚胺复合薄膜的制备与性能研究摘要近年来，随着电力电子技术的迅猛发展，特别是变频调速技术的出现，对变频电机用绝缘材料提出了更高的要求，具有耐高温、耐电晕性能的绝缘材料成为各国学者研究的热点。在高耐热的绝缘材料中掺杂适当含量的纳米氧化物颗粒，会使

5、薄膜的耐热性能、抗电击穿性能及耐电晕性能得到大幅度的提高。目前主要添加的纳米氧化物有A1203、Si02、Ti02等。因此，对这些无机纳米颗粒改性聚酰亚胺的研究，特别是研究其添加含量对聚酰亚胺复合薄膜的性能影响具有非常重要的意义。本文采用原位聚合法，借助超声波辅助将改性后的纳米氧化铝(A1203)颗粒均匀分散在N，N．二甲基乙酰胺(DMAc)溶剂中，然后加入均苯四甲酸二酐(PMDA)及4，4’．二氨基二苯醚(ODA)在冰水浴条件下进行单体聚合，形成前驱体纳米A1203聚酰胺酸胶液，经过铺膜、热亚胺化，制备了一系列不同无机含量的纳米A1203聚酰亚胺复合薄膜

6、。利用扫描电子显微镜(SEM)对聚酰亚胺复合薄膜的微观形貌进行了观察。分析结果表明，不同掺杂含量下，纳米A1203颗粒均能较好的分散在基体中，但是颗粒的团聚程度会随着无机含量的增加而增大。同时还对聚酰亚胺复合薄膜的透光性、耐热性能、力学性能、击穿场强以及耐电晕性能进行了测试。透光性分析结果表明：纯膜的透光性大于掺入纳米A1203颗粒的复合薄膜，且随着纳米A1203颗粒含量的增大，薄膜的透光性会持续下降；热失重分析结果显示：复合薄膜的热稳定性能均强于纯膜，且随着纳米A1203含量的增加，复合薄膜的热稳定性越好，当无机含量为16wt％时，薄膜的热分解温度为59

7、3．15℃，比纯膜提高了11℃：力学性能分析表明：复合薄膜中，无机含量为8wt％时力学性能最好，拉伸强度和断裂伸长率分别为119．9MPa和20．0％；击穿场强分析表明：复合薄膜的击穿场强均高于纯膜，且随着无机含量的增加，呈现出先增加后减小的趋势，当无机含量为8wt％时，复合薄膜击穿场强达到最大值，为229．7kV／mm，比纯膜提高了哈尔滨理工大学工学硕士学位论文5．3％；耐电晕测试表明：复合薄膜的耐电晕时间均长于纯膜，无机含量为8wt％的复合薄膜具有最长的耐电晕时间，达到50min，比纯膜提高了9倍。结合薄膜电晕老化过程中表面微观形貌的变化，综合表明纳米

8、A1203颗粒的加入有效提高了复合薄膜的耐电晕性能。关键词聚酰亚胺