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  • 刘强, 邢照亮, 周昌浩, 宋赛楠, 慕雪梅, 王在花, 王霞, 姜涛, 李健
    绝缘材料. 2023, 56(4): 1-6. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2023.04.001

    双向拉伸聚丙烯(BOPP)薄膜是电容器的重要组成部分。本文归纳了作为BOPP薄膜的聚丙烯树脂原料关键参数(灰分含量、等规度、相对分子质量、熔体流动速率、等规序列长度)及其影响规律,同时总结了BOPP电容器薄膜的现有生产工艺,并进一步对BOPP薄膜性能的提升方法进行了综述。最后,提出未来电容器用BOPP薄膜的发展重点将是超低灰分树脂原料与耐热薄膜产品。

  • 青双桂, 姬亚宁, 唐小青, 唐盛东, 王汝柯, 刘姣, 潘钦鹏
    绝缘材料. 2025, 58(6): 9-15. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2025.06.002

    在均苯四甲酸二酐-4,4′-二氨基二苯醚(PMDA-ODA)分子结构中引入柔性4,4′-氧双邻苯二甲酸酐(ODPA)或扭曲非共面结构3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA),并采用封端剂进行封端,制备了一系列固含量≥30%、黏度约为4 000 mPa·s的高固含量低黏度树脂及其聚酰亚胺薄膜。采用拉伸试验机、击穿强度测试仪、热机械分析仪、动态热机械分析仪、热重分析仪和百格测试仪对薄膜的性能进行表征。结果表明:当半刚性结构PMDA-ODA树脂的固含量提高至30%、黏度降低至约4 000 mPa·s时,因分子量过低无法成膜,而引入柔性单体,提高聚合物柔韧性,再采用降冰片烯二酸酐(NA)进行封端,使短链段分子通过交联成高聚物后,可以制备出机电性能良好的PI薄膜。继续增大树脂固含量、提高柔性单体比例,薄膜的机电性能和耐热性出现不同程度下降,在铜片上的附着力下降。其中固含量为30%、黏度约为4 000 mPa·s、ODPA摩尔分数为30%、采用NA封端的PI薄膜,其机电性能、耐热性和附着力均较佳,可作为浸渍漆用于基材表面的绝缘防护。

  • 颜湘莲, 高克利, 王雯, 黄印, 王浩, 姚尧
    绝缘材料. 2025, 58(2): 1-8. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2025.02.001

    本文综述了国内外关于新环保绝缘气体的研究进展,重点围绕国际主流推广的全氟异丁腈(C4F7N)气体及其在电气设备中的应用,总结了C4F7N混合气体的间隙、沿面绝缘特性并提出了相关设备绝缘的设计依据,分析了其在不同工况下的分解特性与气-固相容性评价指标,介绍了C4F7N及其混合气体灭弧性能的研究进展和系列环保设备的研发及应用情况,为当前阶段SF6电气设备环保化升级提供理论参考。同时指出目前国内外仍在开展性能优异的新环保绝缘气体研发攻关,为绿色低碳电网建设提供技术支撑。

  • 刘杰, 杨军, 江乾, 徐江, 高纪明, 杨海洋, 黄安民, 王进
    绝缘材料. 2025, 58(5): 49-54. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2025.05.007

    为解决聚酰亚胺(PI)导热性能欠佳的问题,本文利用原位聚合将表面湿润剂(F068)改性的六方氮化硼(h-BN)对PI进行掺杂,制备了一系列h-BN/PI高导热复合材料。采用傅里叶变换红外光谱与扫描电镜对h-BN/PI复合材料的结构进行表征,通过引入Y.Agari模型探讨h-BN/PI复合材料的导热机理,并分析改性h-BN填料掺杂量对复合材料导热、力学、耐热和绝缘等性能的影响。结果表明:随着改性h-BN掺杂量的增加,h-BN/PI复合材料的导热性能和热稳定性有所提高,但其拉伸强度、断裂伸长率和电气强度均呈现明显下降趋势;当改性h-BN掺杂量低于30%时,聚合物结晶尺寸因子对复合材料导热系数的影响占主导作用,当改性h-BN掺杂量高于30%时,导热粒子形成的导热链自由因子对复合材料导热系数的影响占主导作用;当改性h-BN掺杂量为50%时,h-BN/PI复合材料的导热系数达0.83 W/(m·K),电气强度为198.6 kV/mm,5%热分解温度为595℃,拉伸强度为64.8 MPa,断裂伸长率为10.4%。

  • 王逸, 谢志辉, 张跃, 王旭, 刘向阳
    绝缘材料. 2025, 58(6): 1-8. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2025.06.001

    聚酰亚胺(PI)作为一类主链含有π共轭酰亚胺环的高性能聚合物材料,其带隙大小是直接影响材料热稳定性、光电性能、介电性能等性能的关键因素之一,而常规PI分子结构中供电性二胺基元与吸电性二酐基元决定其带隙值处于3.0 eV附近,并直接影响其在高温储能、高频通讯、电绝缘等领域中的表现。由于PI优异的结构可设计性,PI的带隙可通过调控单体组合/链段结构/空间结构来调节,进而可以对PI的上述性能进行优化。本文根据近年来报道的PI带隙调控的主要研究进展,分别从聚合物结构和调整聚合工艺的角度阐述了PI带隙调控的主要策略,并以其在介电储能领域的应用为例,讨论了PI带隙调控中所面临的难点问题。最后,根据PI带隙调控的研究现状探讨了其未来的发展方向。

  • 卢镝, 高宇, 黄品皓, 李双影, 杜伯学
    绝缘材料. 2025, 58(7): 1-15. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2025.07.001

    在气体绝缘开关设备(GIS)及气体绝缘输电线路(GIL)向高电压、大容量方向发展过程中,其内部绝缘子气-固界面的绝缘性能被认为是影响GIS/GIL设备运行安全的关键因素。为保证GIS/GIL设备在工程应用中的绝缘安全,明确气-固界面绝缘失效机制、探索气-固界面绝缘性能提升方法尤为重要。本文首先梳理气-固界面绝缘领域的研究进展,分析气-固界面电荷动态行为机理及其影响因素,介绍气-固界面电荷调控方法。然后讨论金属微粒影响界面绝缘失效的机理,总结金属微粒运动特性及防控措施。接着介绍环境友好型绝缘气体中的气-固界面绝缘特性,并总结气-固界面电场调控及闪络电压提升方法。最后,展望了GIS/GIL内部绝缘子气-固界面绝缘的研究方向。

  • 张重远, 白怡宁, 刘贺晨, 刘畅, 黎馨阳, 江钰哲
    绝缘材料. 2025, 58(6): 76-87. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2025.06.010

    针对当前环氧树脂在电气绝缘及阻燃领域应用中所面临的挑战,利用9,10-二氢-9-氧杂-10-磷杂菲-10-氧化物(DOPO)和可再生资源香草醛,合成一种含磷的生物基阻燃树脂——双(甲基丙烯酸酯基-4-羟基-3-甲氧基苯基)磷酸二苯酯(DGEBDB),将DGEBDB(质量分数为0%、25%、50%、75%)与双酚A型环氧树脂(DGEBA)共混制备固化材料,并对其阻燃性能、热性能、力学性能和电气性能等进行了分析研究。结果表明:当DGEBDB的质量分数为75%时,环氧共混体系的LOI由22.6%提升至34.2%,并在UL 94垂直燃烧实验中达到V-0的阻燃级别。锥形量热实验进一步表明,DGEBDB在高温环境下能有效降低热释放速率(HRR)和总热释放(THR),显示出卓越的防火特性。电气性能测试结果显示,即便在DGEBDB掺杂质量分数高达75%的情况下,环氧固化物的电性能依然保持优良,确保了DGEBDB在电气应用中的稳定可靠性。力学性能测试显示,随着DGEBDB含量的增加,环氧固化物的弯曲强度和拉伸强度也相应提高,表明环氧固化物结构完整性和负载承受能力的提升。因此,DGEBDB的加入显著增强了复合材料阻燃性能,同时保持了环氧树脂较为优良的热性能、力学性能和电性能,当DGEBDB质量分数为25%时,各项性能综合表现最佳,具有较好的实际应用前景。

  • 严玉茹, 李会录, 王超, 于紫萱, 薛小龙
    绝缘材料. 2025, 58(7): 101-112. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2025.07.012

    以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)为树脂基体,SiO2为填料,采用双辊开炼机和平板硫化机通过热压法制备SiO2/碳氢高频板。探究树脂膜成型方法,以及在开炼机制膜下不同含量、形貌的SiO2对碳氢高频板介电性能、剥离强度、导热性能、拉伸性能和吸水率等的影响。结果表明:相较于传统溶剂法制备的树脂胶膜,利用开炼机进行无溶剂制膜在复合树脂成型及材料性能等方面有明显优势;随着SiO2含量的增加,碳氢高频板的介电常数、介质损耗增大,剥离强度和吸水率均降低;填充相同粒径、含量的SiO2时,球形SiO2/碳氢高频板的介电常数、介质损耗因数和吸水率低于角形SiO2/碳氢高频板。当球形SiO2质量分数为75%时,碳氢高频板的综合性能较优,介电常数低于3.3,介质损耗因数为0.002 2,吸水率低于0.04%。

  • 王晓蕾, 张有生, 戴晟伟, 柳宇昂, 杜萱哲, 任茜, 刘金刚
    绝缘材料. 2024, 57(1): 9-17. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2024.01.002

    本文综述了近年来国内外关于耐高温环氧塑封料(EMC)的基础研究与应用进展,从先进功率电子器件发展对塑封材料的性能需求、传统EMC的高温降解机理、EMC结构与耐热稳定性的关系以及提高EMC耐热稳定性的改性途径等方面进行了阐述。重点综述了多芳环(MAR)型以及含萘型EMC的发展状况。最后对功率电子封装用耐高温EMC未来的发展趋势进行了展望。

  • 孙维凯, 傅雅琴, 常昊鑫, 戴景琪, 付文光, 王健一, 董明
    绝缘材料. 2025, 58(6): 35-42. doi: 10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2025.06.005

    为开发在高频工况下兼具低介电常数(Dk)、低介电损耗(Df)和耐高温性的聚酰亚胺(PI)基复合薄膜,在制备含氟聚酰亚胺(FPI)的前驱体聚酰胺酸中加入有机碱,制得水溶性聚酰胺酸盐(PAAS),采用低介电聚四氟乙烯(PTFE)浓缩分散液与干燥后的PAAS进行复合形成水分散体系制备PTFE/FPI复合薄膜,通过改变PTFE含量,研究其对复合薄膜介电性能、耐热性能和力学性能的影响。结果表明:随着PTFE含量的增加,复合薄膜的Dk不断降低,但对热稳定性和力学性能会有一定影响。50%PTFE/FPI的Dk达到最小值(Dk=1.5@8.5 GHz),10%PTFE/FPI在9.25~10.25 GHz频段内的Df小于0.005,系列复合薄膜的玻璃化转变温度为289~297℃,5%热分解温度大于508℃,40%PTFE/FPI的热膨胀系数低至59.67×10-6 K-1,20%PTFE/FPI的拉伸强度为70 MPa,拉伸模量为1.59 GPa,断裂伸长率为7.7%。