等离子体沉积类SiO2薄膜抑制环氧树脂表面电荷积聚

作者：海彬; 章程; 王瑞雪; 张帅; 陈根永; 邵涛

来源：高电压技术, 2017, 43(02): 375-384.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20170123005

• 环氧树脂
• 滑动放电
• 类SiO2薄膜
• 表面电位
• 电导率

气体绝缘设备中的环氧树脂材料在直流高压下易积聚表面电荷,引发沿面闪络事故。为了抑制环氧树脂材料表面电荷的积聚,采用交流电源激励的滑动放电产生低温等离子体,并以正硅酸乙酯(TEOS)为反应前驱物在环氧树脂表面沉积类SiO2薄膜,同时利用Fourier变换红外光谱仪(FTIR)、高阻表和表面电位测试系统等对沉积薄膜表面进行分析。实验结果表明:沉积时间超过5 s时,环氧树脂表面形成一层以Si—O—Si及Si—OH基团为主要组成的薄膜,其厚度可达219 nm;且水接触角显著降低,表面电导率及体积电导率可提升2个数量级,相对介电常数明显降低。表面电位3维分布图结果表明,沉积处理后环氧树脂的表面电荷初始积聚减少,且消散速度加快。这是因为环氧树脂表面沉积类SiO2薄膜后使材料表面陷阱能级变浅,从而抑制了表面电荷的积聚。

• 单位
  中国科学院; 中国科学院电工研究所; 郑州大学