SiO2纳米颗粒表面接枝对环氧树脂纳米复合电介质表面电荷积聚的抑制

编号：CYYJ02231

篇名：SiO2纳米颗粒表面接枝对环氧树脂纳米复合电介质表面电荷积聚的抑制

作者：王天宇 李大雨 侯易岑 张贵新

关键词： 硅烷偶联剂 二氧化硅纳米颗粒 表面接枝 表面电荷 纳米电介质 陷阱能级

机构： 清华大学电机工程与应用电子技术系 清华大学电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室

摘要： 为寻找一种能抑制表面电荷积聚的纳米复合电介质,分别用八甲基环四硅氧烷和六甲基二硅氮烷两种硅烷偶联剂对SiO2纳米颗粒进行表面接枝处理并掺杂到环氧树脂中。通过傅里叶红外光谱分析和热重分析,研究接枝前后SiO2纳米颗粒表面官能团和结构的变化;通过表面电荷积聚实验、等温表面电位衰减实验和体积电阻率的测量,分别研究不同种类SiO2纳米颗粒掺杂后环氧复合纳米电介质的表面电荷密度分布、陷阱能级、体积电阻率等参数的变化。发现经表面接枝后的环氧纳米复合电介质,表面电荷积聚现象与纯环氧相比得到了一定的抑制。分析认为SiO2纳米颗粒经过表面接枝后在环氧树脂中引入了深陷阱,深陷阱容易捕获电荷,限制载流子的移动从而提升了体积电阻率,体积电阻率的升高降低了绝缘子固体侧体电流,从而起到了抑制表面电荷积聚的作用。