低损耗电介质中平坦介电响应的微观物理机制与数值分析方法

作     者：王乾 高岩峰 韩迎强 周颖 仵超 梁曦东 

作者机构：清华大学电机工程与应用电子技术系 国网冀北电力有限公司电力科学研究院 国网青海省电力公司电力科学研究院 

出 版 物：《高电压技术》 (High Voltage Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(92366206) 清华大学电机系自主创新科研计划 

主　　题：介电响应 聚合物薄膜 极化 介电损耗 电荷弛豫 

摘      要：在对聚合物的研究中发现，许多低损耗电介质的介电响应虚部中存在跨越较大温度和频率范围的“平坦区间。现有的理论模型无法对该现象做出解释，造成数据处理和分析的困难。针对以上问题，本文通过测量在薄膜电容器中广泛应用的双轴拉伸聚丙烯（BOPP）在宽温度和频率范围内的介电响应特性，证实了平坦介电响应的存在，并确定了其基本条件和特征。在此基础上，本文提出了平坦介电响应的数值分析方法，并通过对BOPP薄膜介电响应的定量解耦进行了验证。同时，该方法能够与现有的Dissado-Hill模型兼容，从而显著提高了其可用性。最后，基于偶极子的微观屏蔽效应，提出了宏观平坦介电响应现象的微观物理解释，以及该分析方法的适用范围。