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采用等离子体氟化可以提高环氧树脂电荷消散能力

  • 分类:技术支持
  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
  • 来源:
  • 发布时间:2021-06-12
  • 访问量:

【概要描述】       对于改性后的环氧树脂,由于填料的引入及环氧树脂本身存在较多的不饱和键及支链结构等因素,环氧树脂中会不可避免地存在陷阱。较大粒径的聚合物中陷阱的密度也较大,等离子体氟化会使得填料的粒径变小,因此填料未氟化的试样中陷阱密度很大。当电子被能级较浅的陷阱捕获时,随着外部激励的作用,电子会脱陷,参与沿面闪络发展,而被能级较深的陷阱捕获时,电子较难脱陷,无法参与闪络的发展,从而抑制沿面闪络的进一步发展,提高试样的闪络电压。从陷阱能级的角度看,当填料氟化时间从10min增加致45min时,浅陷阱大大降(低),而深陷阱随着氟化时间增加,沿面闪络电压逐渐提(升),而当填料氟化时间增加致60min时,试样中重新出现了大量的浅陷阱,电子容易发生脱陷,因而闪络电压出现了降(低)的趋势。        另一方面,由于氟元素化学性质较为活泼,XPS与FTIR分析结果显示,填料与环氧树脂中均有氟元素存在,随着对填料进行等离子体氟化,氟元素易与环氧树脂中的基团发生反应,将填料与聚合物基体紧密结合,粒径较小的填料,其在基体中的分散性更好,填料间的交互区域容易发生重叠,降(低)了填料的禁带宽度,增加了材料中电荷消散的途径,抑制了表面电荷积聚,初始时刻电荷积聚也较少,较低的初始表面电荷也使得试样表面电场畸变(降)低,抑制表面发生细微的放电,也提高了试样的闪络电压。        当填料改性时间继续增加,填料禁带宽度大大(降)低,电子容易进入导带,电荷消散率也较高,初始时刻表面积聚电荷大大(降)低,此时聚合物性质向导体性质过渡,放电较易发生。根据实验与结论分析,对AlN填料很优的氟化时间应控制在45min。采用大气压低温等离子体技术,通过采用DBD放电的形式,对微米AlN填料进行氟化处理,调节填料的氟化时间,对合成的环氧树脂试样分别测量其微观物理形貌、化学组分、表面电荷特性及沿面闪络电压,采用等温衰减电流法计算环氧树脂试样表面电荷密度,得到主要结论。        1)对AlN填料采用适当等离子体氟化可以使得填料粒径降(低),并在填料与聚合物中引入氟元素,减少环氧树脂中低能级陷阱密度,增加环氧树脂中电荷消散通道,提高环氧树脂电荷消散能力。2)随着填料氟化时间增加,掺杂填料经等离子体氟化后的试样闪络电压及其分散性均有所(提)升,AlN填料氟化45min,试样闪络电压平均值增加很(明)显,且分散性较低。3)掺杂氟化后填料的环氧树脂,其表面浅陷阱随着氟化时间增加呈现先消失后出现的规律,深陷阱随着氟化时间增加而逐渐增加,试样中浅陷阱中电子容易受激脱陷,参与试样沿面闪络发展,深陷阱容易捕获电子,抑制试样沿面闪络发展。

采用等离子体氟化可以提高环氧树脂电荷消散能力

【概要描述】       对于改性后的环氧树脂,由于填料的引入及环氧树脂本身存在较多的不饱和键及支链结构等因素,环氧树脂中会不可避免地存在陷阱。较大粒径的聚合物中陷阱的密度也较大,等离子体氟化会使得填料的粒径变小,因此填料未氟化的试样中陷阱密度很大。当电子被能级较浅的陷阱捕获时,随着外部激励的作用,电子会脱陷,参与沿面闪络发展,而被能级较深的陷阱捕获时,电子较难脱陷,无法参与闪络的发展,从而抑制沿面闪络的进一步发展,提高试样的闪络电压。从陷阱能级的角度看,当填料氟化时间从10min增加致45min时,浅陷阱大大降(低),而深陷阱随着氟化时间增加,沿面闪络电压逐渐提(升),而当填料氟化时间增加致60min时,试样中重新出现了大量的浅陷阱,电子容易发生脱陷,因而闪络电压出现了降(低)的趋势。


       另一方面,由于氟元素化学性质较为活泼,XPS与FTIR分析结果显示,填料与环氧树脂中均有氟元素存在,随着对填料进行等离子体氟化,氟元素易与环氧树脂中的基团发生反应,将填料与聚合物基体紧密结合,粒径较小的填料,其在基体中的分散性更好,填料间的交互区域容易发生重叠,降(低)了填料的禁带宽度,增加了材料中电荷消散的途径,抑制了表面电荷积聚,初始时刻电荷积聚也较少,较低的初始表面电荷也使得试样表面电场畸变(降)低,抑制表面发生细微的放电,也提高了试样的闪络电压。
       当填料改性时间继续增加,填料禁带宽度大大(降)低,电子容易进入导带,电荷消散率也较高,初始时刻表面积聚电荷大大(降)低,此时聚合物性质向导体性质过渡,放电较易发生。根据实验与结论分析,对AlN填料很优的氟化时间应控制在45min。采用大气压低温等离子体技术,通过采用DBD放电的形式,对微米AlN填料进行氟化处理,调节填料的氟化时间,对合成的环氧树脂试样分别测量其微观物理形貌、化学组分、表面电荷特性及沿面闪络电压,采用等温衰减电流法计算环氧树脂试样表面电荷密度,得到主要结论。
       1)对AlN填料采用适当等离子体氟化可以使得填料粒径降(低),并在填料与聚合物中引入氟元素,减少环氧树脂中低能级陷阱密度,增加环氧树脂中电荷消散通道,提高环氧树脂电荷消散能力。2)随着填料氟化时间增加,掺杂填料经等离子体氟化后的试样闪络电压及其分散性均有所(提)升,AlN填料氟化45min,试样闪络电压平均值增加很(明)显,且分散性较低。3)掺杂氟化后填料的环氧树脂,其表面浅陷阱随着氟化时间增加呈现先消失后出现的规律,深陷阱随着氟化时间增加而逐渐增加,试样中浅陷阱中电子容易受激脱陷,参与试样沿面闪络发展,深陷阱容易捕获电子,抑制试样沿面闪络发展。

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       对于改性后的环氧树脂,由于填料的引入及环氧树脂本身存在较多的不饱和键及支链结构等因素,环氧树脂中会不可避免地存在陷阱。较大粒径的聚合物中陷阱的密度也较大,等离子体氟化会使得填料的粒径变小,因此填料未氟化的试样中陷阱密度很大。当电子被能级较浅的陷阱捕获时,随着外部激励的作用,电子会脱陷,参与沿面闪络发展,而被能级较深的陷阱捕获时,电子较难脱陷,无法参与闪络的发展,从而抑制沿面闪络的进一步发展,提高试样的闪络电压。从陷阱能级的角度看,当填料氟化时间从10min增加致45min时,浅陷阱大大降(低),而深陷阱随着氟化时间增加,沿面闪络电压逐渐提(升),而当填料氟化时间增加致60min时,试样中重新出现了大量的浅陷阱,电子容易发生脱陷,因而闪络电压出现了降(低)的趋势。

等离子体
       另一方面,由于氟元素化学性质较为活泼,XPS与FTIR分析结果显示,填料与环氧树脂中均有氟元素存在,随着对填料进行等离子体氟化,氟元素易与环氧树脂中的基团发生反应,将填料与聚合物基体紧密结合,粒径较小的填料,其在基体中的分散性更好,填料间的交互区域容易发生重叠,降(低)了填料的禁带宽度,增加了材料中电荷消散的途径,抑制了表面电荷积聚,初始时刻电荷积聚也较少,较低的初始表面电荷也使得试样表面电场畸变(降)低,抑制表面发生细微的放电,也提高了试样的闪络电压。
       当填料改性时间继续增加,填料禁带宽度大大(降)低,电子容易进入导带,电荷消散率也较高,初始时刻表面积聚电荷大大(降)低,此时聚合物性质向导体性质过渡,放电较易发生。根据实验与结论分析,对AlN填料很优的氟化时间应控制在45min。采用大气压低温等离子体技术,通过采用DBD放电的形式,对微米AlN填料进行氟化处理,调节填料的氟化时间,对合成的环氧树脂试样分别测量其微观物理形貌、化学组分、表面电荷特性及沿面闪络电压,采用等温衰减电流法计算环氧树脂试样表面电荷密度,得到主要结论。
       1)对AlN填料采用适当等离子体氟化可以使得填料粒径降(低),并在填料与聚合物中引入氟元素,减少环氧树脂中低能级陷阱密度,增加环氧树脂中电荷消散通道,提高环氧树脂电荷消散能力。2)随着填料氟化时间增加,掺杂填料经等离子体氟化后的试样闪络电压及其分散性均有所(提)升,AlN填料氟化45min,试样闪络电压平均值增加很(明)显,且分散性较低。3)掺杂氟化后填料的环氧树脂,其表面浅陷阱随着氟化时间增加呈现先消失后出现的规律,深陷阱随着氟化时间增加而逐渐增加,试样中浅陷阱中电子容易受激脱陷,参与试样沿面闪络发展,深陷阱容易捕获电子,抑制试样沿面闪络发展。

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