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聚合物绝缘材料载流子陷阱的表征方法及陷阱对绝缘击穿影响的研究进展

高宇  王小芳  李楠  许棒棒  王继隆  杜伯学  
【摘要】:聚合物绝缘材料在电气设备中已得到广泛应用,其绝缘安全对电气设备的可靠服役具有显著影响。由于聚合物材料内部因生产工艺、运行老化等原因形成大量的载流子陷阱,为空间电荷的积聚提供了条件,从而使聚合物绝缘材料面临着击穿破坏的风险,严重威胁其运行安全。因此,对聚合物绝缘材料内部的载流子陷阱进行有效表征,探寻其与材料老化、击穿的相关性,对于保障绝缘材料安全具有重要意义。针对聚合物绝缘材料载流子陷阱表征方法的研究进展进行总结,分析并评述了各类材料陷阱表征方法的基本原理、应用及局限性。研究表明:等温表面电位衰减法、热刺激电流法、光刺激放电法和电声脉冲法均可有效进行载流子陷阱的表征,但需进一步建立精细化数学模型以适用于不同尺寸规格的样品,并探究多种表征方法的内在关联性,发展聚合物材料载流子陷阱的三维成像技术。通过各类物理、化学手段实施聚合物材料的陷阱调控或陷阱编缉,可为提高材料的绝缘性能提供了新的思路。

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