脉冲介质阻挡放电等离子体改性对BN/EP复合材料击穿强度和热导率的影响

作者：米彦^*; 苟家喜; 刘露露; 葛欣; 万晖

来源：电工技术学报, 2020, 35(18): 3949-3959.

DOI：10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.191144

• 双极性纳秒脉冲
• 低温等离子体
• 陷阱特性
• 击穿强度
• 热导率

为了改善BN纳米片(BNNSs)与环氧树脂(EP)基体的相容性,提高BN/EP纳米复合材料的交流击穿强度和热导率,该文采用大气压Ar+H2O双极性纳秒脉冲介质阻挡放电(DBD)低温等离子体对BNNSs进行羟基化改性,再用硅烷偶联剂KH560修饰。X射线光电子能谱仪(XPS)结果表明等离子体改性后BNNSs表面的羟基含量提高了近两倍。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和热重分析(TGA)表明等离子体改性增强了BNNSs与偶联剂的脱水缩合反应,BNNSs表面偶联剂的包覆率提高了45%。热刺激去极化电流(TSDC)测试表明等离子体+偶联剂改性后的复合材料相比于只用偶联剂改性的复合材料具有更多的深陷阱。击穿试验表明不同填充量下等离子体+偶联剂改性后的复合材料交流击穿强度均得到提高,并且BNNSs的填充量可以由10%提高到20%而仍然保持一定的绝缘强度。同时,随着填充量由10%(偶联剂改性)提高到20%(等离子体+偶联剂改性),复合材料的热导率也将提高67%。

• 单位
  江西省电力公司经济技术研究院; 重庆大学; 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室