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摘要
强电场下的沿面放电现象主要是由电子引起，它与固体介质内部形成的陷阱紧密相关。采用密度泛函理论，从原子分子层面探讨了甲基乙烯基硅橡胶在外电场下的结构、前线轨道能级、激发态等参数对陷阱的形成以及沿面放电的影响。结果显示，甲基乙烯基硅橡胶分子的最低未占据轨道与原子电荷布居反映出分子中乙烯基区域逐渐演变为电子陷阱，且随电场的增加陷阱逐渐加深；乙烯基区域的亲电活性使陷阱捕获的电子相对较活泼，在沿面放电过程中，该区域积聚的电子由于活性较强会促进电子崩的发展；甲基乙烯基硅橡胶分子的激发能下降，使分子内部的电子变得容易被激发，其中乙烯基区域是主要激发区域，该处电子在激发后的反激励过程中会发出光子，容易造成表面气体分子的空间光电离；分子中部分Si—O键与C—H键的键级随外电场增加逐渐降低，分子易出现断键产生自由基，而自由基与气体分子电离后产生的自由电子，二者容易转为等离子体从而导致电子崩的发生。
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