芳纶纳米纤维基夹芯结构耐高温复合电介质薄膜的制备及性能研究
2023-09-21熊宥皓刘溪瑞张天旭闫浩楠马宇琪赵永生张广成
绝缘材料 2023年9期
关键词:结构
熊宥皓, 刘溪瑞, 张天旭, 闫浩楠, 马宇琪, 赵永生,2,3, 张广成
(1.西北工业大学 a.化学与化工学院;b.伦敦玛丽女王大学工程学院,陕西 西安 710072;2.四川大学 高分子材料与工程国家重点实验室,四川 成都 610065;3.西安交通大学 电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西 西安 710049)
0 引 言
由于传统不可再生资源的短缺,对新型储能设备的需求激增,电子器件向小型化、低能耗、大功率方向发展。介质电容器作为一类重要的功率型储能组件,因具有功率密度高、充电效率高、质量轻等优点而受到广泛关注,且已经在电网调频、新能源汽车、高端医疗设备以及先进电磁炮等大功率储能和脉冲功率系统中发挥着关键作用[1-2]。各类小型化高集成度的器件和系统在长时间运行时会产生大量热量,对电容器的安全性和稳定性提出了额外要求,因此对耐高温介质电容器的需求日益迫切。
对位芳纶纤维是一种高结晶度和高取向度的纤维,具有优异的耐高温特性,可与芳纶浆粕或沉析纤维复配并经湿法抄造制备芳纶纸,在高铁、电机绝缘领域具有重要应用价值[3-5]。早期研究发现,在二甲基亚砜(DMSO)中不同碱处理可以促进对位聚芳酰胺(PPTA)去质子化进而形成可溶性聚阴离子[6-7]。2011年YANG M等[8]提出基于宏观对位芳纶纤维的部分去质子化过程来实现芳纶纳米纤维(aramid nanofiber,ANF)的制备及水相稳定分散,这是制备ANF的首创性工作。本课题组前期利用ANF抽滤制备的耐高温纳米芳纶薄膜具有优异的机械强度(84.8 MPa)和电气强度(74.4 kV/mm)[9]。……
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