纳米SiC/低密度聚乙烯复合材料的空间电荷与电导特性

来源期刊：复合材料学报2016年第10期

论文作者：郑昌佶 时海涛 杨佳明 赵洪

文章页码：2166 - 2173

关键词：复合材料;SiC;低密度聚乙烯;空间电荷;电导率;陷阱;

摘    要：利用熔融共混法制得不同纳米SiC质量分数(0.5%、2.0%、3.0%)的纳米SiC/低密度聚乙烯(LDPE)复合材料,研究了添加纳米SiC颗粒对LDPE介电性能的影响。利用SEM观测了纳米SiC颗粒的分散特性,利用电声脉冲(PEA)法测得40kV/mm场强作用下纳米SiC/LDPE复合材料的空间电荷分布特性。利用热刺激电流(TSC)进一步验证纳米SiC添加能够提高LDPE的陷阱浓度。结果表明:纳米SiC颗粒能够均匀地分散在LDPE中,未出现较大的团聚现象。纳米SiC质量分数为0.5%、2.0%和3.0%的纳米SiC/LDPE复合材料空间电荷注入量明显低于LDPE。短路600s后的残留空间电荷密度远小于LDPE。纳米SiC/LDPE复合材料的空间电荷注入量与电导率均随着纳米SiC的增加而减少。纳米SiC质量分数为3.0%的纳米SiC/LDPE复合材料场强非线性系数为2.6,远小于LDPE的4.3。TSC曲线表明纳米SiC/LDPE复合材料内部制造了大量的陷阱,抑制了载流子在材料内部的输运,从而阻碍了空间电荷的迁移和积聚。