低气压介质阻挡放电条件下纳米SiO2表面氟化研究

编号：CYYJ01784

篇名：低气压介质阻挡放电条件下纳米SiO2表面氟化研究

作者：杨国清 刘阳 戚相成 王德意 王闯 曾庆文

关键词： 低气压 介质阻挡放电 发射光谱诊断 纳米SiO2 表面氟化

机构： 西安理工大学智慧能源重点实验室 西安理工大学电气工程学院

摘要： 为改善纳米颗粒的团聚问题,有效提升复合材料的绝缘性能,首先对低气压下基于介质阻挡放电的纳米SiO2表面氟化过程展开研究,重点讨论了SiO2表面氟化过程及其主导放电条件。然后基于等离子体放电特性和发射光谱诊断,分析了CF4/N2混合气体等离子体的放电及分布特性,并对表面氟化处理纳米SiO2进行微观表征。最后初步分析了该氟化技术对环氧基体电气性能的影响。研究结果表明:气压为10~13.5 k Pa、电压为5~7 k V的CF4/N2低温等离子体在放电空间内呈现均匀分布;研究范围内的CF4/N2低温等离子体的电子温度最低为0.497 e V,可实现CF4中C—F断键,为SiO2表面氟化创造条件;对纳米SiO2进行10 min等离子体有效氟化,F元素质量分数达到10.05%,且以CF2主要形式存在;纳米SiO2团聚现象得到有效改善,在环氧基体中的分散更加均匀。掺杂SiO2质量分数为5%的氟化填料后,环氧树脂局放起始电压提升最明显,较同掺杂含量未氟化试样提高17.21%。结果证明等离子体填料氟化处理SiO2填料的的可行性,为氟化改性纳米填料提供新的研究思路。