无机纳米杂化聚酰亚胺中电荷陷阱分布的测量

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1、第31卷第5期哈尔滨工程大学学报Vol.31№.52010年5月JournalofHarbinEngineeringUniversityMay2010doi:10.3969/j.issn.1006－7043.2010.05.012无机纳米杂化聚酰亚胺中电荷陷阱分布的测量1，3241陈阳，杨春，周彦平，孙尧(1.哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨150001;2.上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海200240;3.哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150040;4.河南省电力勘测设计院，河南

2、郑州450007)摘要:为了研究纳米颗粒在聚酰亚胺材料中的作用，利用热激退极化电流方法测量了无机纳米杂化聚酰亚胺薄膜中电荷陷阱的分布.实验表明在495K左右，聚酰亚胺样品存在一个很宽的热激电流峰，估算了实验样品中电荷陷阱的能级分布在0.45～0.75eV.比较了经SiO2和Al2O3纳米杂化聚酰亚胺试样和原始聚酰亚胺试样的电荷陷阱分布情况，发现无机纳米掺杂物的加入明显使材料中的电荷陷阱密度增加.这可能是无机纳米复合聚酰亚胺薄膜耐电晕性能提高的原因之一.同时还发现，SiO2无机纳米复合聚酰亚胺的陷阱能级密度大于A

3、l2O3无机纳米复合聚酰亚胺，说明在聚酰亚胺材料中，SiO2纳米颗粒比Al2O3更有效地引入电荷陷阱.关键词:空间电荷;电介质;纳米复合物;电荷陷阱中图分类号:TB39文献标识码:A文章编号:1006-7043(2010)05-0614-05Measuringthedistributionofchargestrappedinahybridnanopolyimidefilm1，3241CHENYang，YANGChun，ZHOUYan-ping，SUNYao(1.CollegeofAutomation，Harbi

4、nEngineeringUniversity，Harbin150001，China;2.SchoolofElectronicInformationandElectricalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China;3.CollegeofElectrical＆ElectronicEngineering，HarbinUni-versityofScienceandTechnology，Harbin150040，China;4.HenanEl

5、ectricPowerSurvey＆DesignInstitute，Zhengzhou450007，China)Abstract:Inordertostudytheeffectsofinorganicnano-particlesinpolyimide(PI)，itschargetrapdistributionwasinvestigatedbyanalyzingitsthermallystimulateddepolarizationcurrent(TSDC).AbroadTSDCpeakwasob-serveda

6、round459KinPI.Thechargetraplevelswereestimatedtobeintherangeof0.45～0.75eV.ThetrapdistributionsofPI-SiO2andPI-Al2O3nanohybridfilmswerecompared.Itwasfoundthatinorganicnano-particlescanincreasetrapintensityinafilmandthetrapintensityofPI-SiO2islargerthanthatofPI

7、-Al2O3.ThisshowsthatSiO2induceschargetrapsmoreefficientlythanAl2O3particles.ThetraplevelsmaybetrappingelectronscomingfromcoronadischargesandpreventingthePIfilmfromthecorona.Thisisonepossiblereasonfornano-hybridPIfilmshavingthepropertyofcorona-resistance.Keyw

8、ords:spacecharge;dielectric;nano-composite;chargetrap聚酰亚胺(PI)是一种具有良好绝缘性能的材能，已经被广泛应用于航空航天及微电子领域.目前料，在高温状态下仍可以具有良好的介电性、力学性在电气动力领域中，变频技术应用日益广泛，但是在变频过程中产生的陡峭电压上升沿很容易在绝缘材收稿日期:2009-11-08.料中引发局部放电，从而使材