在不同厚度的表面臭氧处理LDPE薄膜的交流和直流分解机制的调查

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程
• 物理 物理学 物理

背景情况:

• 电气故障对于电力设备和电子设备至关重要.
• 交流和直流电流的分解机制与空间电荷动态有关,而交流电流的分解缺乏实验验证.
• 了解故障机制对于设计可靠的电气结构至关重要.

研究的目的:

• 实验性地研究臭氧处理的低密度聚乙烯 (LDPE) 薄膜中的直流和交流分解机制.
• 探索表面修饰对空间电荷动态和电气故障的影响.
• 为交流电分解机制及其与薄膜厚度的关系提供实验证据.

主要方法:

• 不同厚度的低密度聚乙烯 (LDPE) 薄膜 (33230μm) 用臭氧处理进行了表面修饰,持续时间不同.
• 进行了表面分析,以确定引入的功能组 (例如碳基组).
• 测量了直流和交流断裂强度,以评估表面修改的影响.

主要成果:

• 臭氧处理引入了碳基,创造了浅表面陷,减少了平均陷深度,增加了陷密度.
• 表面氧化增强了空间电荷注入和大量电场扭曲.
• 随着所有薄膜厚度的氧化持续时间的增加,DC分解强度下降.
• 交流断裂强度仅在薄于55μm的薄膜中降低,这是由于主导的电极-介电接口扭曲造成的.

结论:

• 实验结果证实了介电膜的电极-介电介面分解机制.
• 空间电荷动态显著调节电气故障行为.
• 这些发现有助于介电分解理论,并支持电气设备的小型化.