不同场强下新型绝缘聚合物的变色特性及其介电特性

作者：聂永杰; 景钰; 张萌; 陈昊鹏; 赵现平; 赵腾飞; 项恩新; 王科; 鲁广昊; 朱远惟^*

来源：中国电力, 2021, 54(11): 144-152.

• 高电压
• 电致变色
• 空间电荷
• 绝缘
• 聚(3-己基噻吩)

为了依靠绝缘材料在电场下的颜色变化判断电力设备带电状态,制备了等规/无规聚(3-己基噻吩)(poly(3-hexylthiophene),P3HT)共混薄膜。研究发现,等规P3HT纳米微晶在共混薄膜顶部均匀分布。随无规P3HT含量的上升,共混薄膜沿厚度方向表现出更好的绝缘性能。在无规P3HT含量为95%时,共混薄膜的工频介电常数为5.86,电阻率为3.2TΩ·cm,直流击穿场强达到113kV/mm。通过空间电荷积累光谱发现,当电场强度大于40kV/mm时,电荷主要积累在绝缘的无规P3HT中,且共混薄膜吸收光谱450 nm处峰强度随电场强度的增加而升高,实现了空间电荷驱动的绝缘体系电致变色,为电力设备绝缘带电状态检测提供了新方法。

• 单位
  西安交通大学; 云南电网有限责任公司电力科学研究院; 国网陕西省电力公司经济技术研究院