基于理化分析的热老化聚酰亚胺薄膜的电导特性

作     者：莫雅俊 张灵 周远翔 刘杰 张云霄 周仲柳 MO Yajun;ZHANG Ling;ZHOU Yuanxiang;LIU Jie;ZHANG Yunxiao;ZHOU Zhongliu

作者机构：清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084 郑州大学电气工程学院郑州450001 

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

年 卷 期：2019年第45卷第4期

页      面：1241-1248页

核心收录：

学科分类：0808[工学-电气工程] 080802[工学-电力系统及其自动化] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

基　　金：国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB239501) 国家自然科学基金(51707100 51377089)~~ 

主　　题：聚酰亚胺 热老化 电导电流 电老化阈值场强 迁移率 

摘      要：为研究热老化对聚酰亚胺薄膜电导电流特性的影响,分别开展了300℃下10、20和30 d的加速热老化试验,并进行红外光谱、扫描电镜、直流击穿、介电特性和电导电流等综合测试分析。结果表明:热老化聚酰亚胺的拉伸强度明显下降,酰亚胺基团相对含量减少,表面出现孔洞缺陷;直流击穿强度呈下降趋势。电导电流测试结果发现,电老化阈值场强随热老化程度加深而减小,而电导电流则相反;随着测试温度上升,未老化与热老化30 d试样的电老化阈值场强均有所增加。分析认为,加速热老化下材料内部酰亚胺键和醚键发生断裂,部分基团与氧气反应,以气体形式逸出,形成孔洞缺陷,导致拉伸强度降低,陷阱密度增大,空间电荷积聚更加容易,从而降低电老化阈值场强;不同温度下同一试样的电导率差异主要在欧姆区,载流子迁移率增大导致电导率的增大,空间电荷难以积聚,从而提高电老化阈值场强。