氧含量对大气压等离子体薄膜沉积提高环氧树脂沿面耐压的影响

作者：王婷婷; 章程^*; 张福增; 马翊洋; 罗兵; 邵涛

来源：高电压技术, 2020, 46(10): 3708-3714.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20200302026

• 等离子体
• 薄膜沉积
• 氧含量
• 潘宁电离
• 闪络电压

大气压等离子体改性可以有效提高环氧树脂(Al2O3-ER))表面沿面耐压特性。为了进一步提高放电均匀性和处理效果,研究了氧气(O2)对大气压等离子体射流薄膜沉积效果的影响。实验时氩气(Ar)作为载气,正硅酸四乙酯(TEOS)作为前驱气体。实验中保持通入射流管的Ar/TEOS混合气体含量不变,基底加热温度设为100℃,沉积3min,研究了氧含量对薄膜沉积的影响规律。实验结果表明Ar/TEOS混合气体中通入适量O2后,Al2O3-ER表面的Si—O—Si和Si—OH基团的吸收峰增强,Si元素和O元素的含量增加,这主要与Ar/O2反应中的潘宁电离增强、TEOS充分裂解有关。表面样貌观察结果表明不加氧时的表层出现与薄膜较为融合的纳米颗粒,添加0.8%O2后的表面呈现紧密的絮状结构。此外,表面电位分布测试表明添加1.6%O2后的峰值电位下降约50%,同时闪络电压平均值提高34.2%。实验结果为进一步优化薄膜沉积条件,提高Al2O3-ER沿面闪络性能研究提供了参考。

• 单位
  中国科学院大学; 南方电网科学研究院有限责任公司; 中国科学院电工研究所