陷阱理论在聚丙烯电老化试验中的证实

以聚丙烯薄膜为试样，在真空中进行了工频电老化试验，在电老化过程中，同时测量试样的剩余击穿场强和表面电位增量，并在不同电压下测量了寿命时间，实验发现在广泛的电压范围内，在双对数坐标上，试样的的寿命曲线，剩余击穿场和表面电位增量都是折线，且具有相关性，证实了陷阱在介质击穿过程中的决定性作用和寿命的理论公式中幂指数随电场强度范围的不同而变化的理论预言。不管电老化电压如何，试样的击穿都发生在陷阱密度，自由     

用陷阱参数作为聚合物电老化特性参数的试验研究

本文以高分子聚丙烯薄膜材料为试样,在真空与均匀电场中进行加速电老化试验。试验结果表明,试样的老化场强与老化时间呈指数关系。在电老化过程中,用红外光谱分析了试样的内在化学结构变化,用电子顺磁共振测量了老化生成的自由基,用光电导谱和表面电位的测量技术测量了陷阱深度与陷阱密度的变化。试样在电老化过程中,短分子链随时间而增加,陷阱的深度与密度也随时间而增长,都与电老化寿命的经验公式有类似的形式。通过讨论电老化的化学过程,提出陷阱参数可以作为表征材料电老化特性的新参数。本文的结论将为建立新的电老化理论提供了试验依据,并为非损伤性电老化试验创造了前景。     

提高聚烯烃化合物长期耐电强度的新途径

通过对聚烯烃化合物的电老化过程中自由基浓度与击穿电压的测量,查明了两者的内在联系．认为减少电老化过程中的自由基浓度可以成为提高聚合物长期耐电强度的新途径．作为一个例子,报导了自由基清除剂在提高聚乙烯树枝起始电压方面的功能,对其介电性能和迁移性的测量结果表明,特定的自由基清除剂已具备了实用前景,是一种有效的电压稳定剂．     

液氮环境下电老化对聚丙烯层压纸交流击穿及陷阱分布特性的影响

为了研究高温超导电缆绝缘材料聚丙烯层压纸(PPLP)在实际服役过程中的老化规律及机理,对PPLP绝缘材料进行了不同程度的电老化,通过交流击穿及等温表面电位衰减研究了电老化对PPLP绝缘材料击穿特性及陷阱分布特性的影响,并结合红外光谱、显微形貌观测和热重实验分析其老化机理。实验结果表明:随着电老化程度的增大,PPLP绝缘材料的交流击穿场强由113.3kV/mm降低至92.3kV/mm,浅陷阱密度逐渐增大,深陷阱密度逐渐减小;PPLP外层绝缘纸结构趋于松散,部分纤维素断裂,表面出现大量孔隙,绝缘纸内部氢键及糖苷键对应的红外吸收峰强度降低;同时,绝缘纸的最快热失重温度降低,而中层聚丙烯的热失重过程未发生明显变化,说明在老化过程中PPLP绝缘性能下降的主要原因在于外层绝缘纸的劣化。分析认为:纤维素分子主链上的糖苷键以及分子间的氢键在高能电子的撞击下发生断裂,分子间作用力减弱,结构致密性降低;绝缘纸内部自由体积增大,纤维素分子链段对电荷的束缚能力减弱,电荷更容易在分子链间进行迁移,进而导致PPLP绝缘深陷阱密度和交流击穿场强降低。     

高氏聚合物击穿理论的验证及其在电缆上的应用

高氏聚合物击穿理论虽已发表4年,但是,它的核心部份——电子非辐射能量的转移,尚未被实验验征.本文以一种聚合物作为添加剂,掺杂到聚乙烯中,降低了聚乙烯的深陷阱浓度,增加了浅陷阱浓度。试验结果表明,这种掺杂能明显提高聚乙烯的树枝起始电压和击穿电压,从而间接证明了这种能量转移的存在.与传统的消除静电方法不同,以一种聚合物掺杂到聚乙烯中,几乎不影响聚乙烯作为优良的电介质,但能降低或消除注入的空间电荷效应,因而为今后研制超高压直流塑料电缆的绝缘开辟了新的方向;也为我国目前辐射交联聚乙烯电缆在生产过程中的带电问题找到了解决的办法.     

晶体管击穿电压的数值分析

本文从物理概念出发，推导出载流子在集电结空间电街区发生碰撞电离时基极开路晶体管电流的表达式，并由此得到晶体管的雪崩击穿条件及ｐｎ结二极管的雪崩击穿条件。根据数值计算结果找到了快速、精确计算基极开路晶体管击穿电压的经验公式。     

直流电老化低密度聚乙烯的空间电荷陷阱特征

高压直流电缆绝缘材料的老化与空间电荷有密切关系,探索一种能够表征材料老化程度的空间电荷特征参量显得尤为重要。笔者以低密度聚乙烯(LDPE)材料为例,使用电声脉冲法(PEA)研究了直流电老化程度对空间电荷陷阱特征的影响,提出一种离散分布的空间电荷陷阱模型,并基于此模型计算出陷阱特征参数(陷阱深度和陷阱密度)。结果表明随着直流电老化程度的增大,样品内较浅陷阱转化为较深陷阱,并得到老化程度与陷阱深度、陷阱密度的关系,为聚合物材料老化诊断提供参考。     

电声门图采样场理论,实验和应用

本文建立了完整的电声门图采样场理论。分析了喉部容积导体电特性变化因素;介绍了推导出的场扰动理论公式、修正Geselowitze-Lehr公式、灵敏度分布公式、调制度预测公式和喉部组织中电场与音频声场互作用公式;建立了电声门图数学模型;提出了横向和纵向电声门图概念及其测量方法,并研究了横向电声门图与声带振动的关系;澄清了微音器效应产生机理并提出了抑制方法。理论研究结果由模型和人体实验结果所证实。基于上述理论研制成功的多功能声门图仪已被用于喉科临床和嗓音学研究。     

阳离子丙烯酰胺型疏水单体与丙烯酰胺共聚物水溶液黏度的研究

将阳离子水溶性表面活性大单体二甲基十六烷基(2-丙烯酰胺基丙基)溴化铵(DHAB)与丙烯酰胺通过自由基混合胶束聚合和溶液聚合法合成了具有不同疏水单体含量、不同缔合强度的疏水聚合物,在80℃条件下用表观黏度法研究了疏水单体含量(0.05 mol%～0.15 mol%)不同的聚合物溶液的缔合强度和温度对聚合物溶液表观黏度及流动活化能的影响.当疏水单体含量为0.15 mol%时,临界缔合浓度约为0.15wt%;实验结果表明外加盐(NaCl、CaCl2)对该类型的聚合物具有明显的盐增黏效应.     

脉冲电压下介质膜的击穿寿命

该文测量了电应力作用下栅介质膜中陷阱电荷积累、以及在撤除应力后陷阱电荷减少的规律，在此基础上提出了解释脉冲应力下栅介质膜击穿寿命的模型。并对样品在直流电压与脉冲电压下的击穿寿命进行测量比较，发现随着脉冲频率的增加，栅介质膜击穿寿命增加，实验结果与模型预期的相符     

氧化锌压敏陶瓷击穿的几何效应与微观结构的关系

采用两面磨薄试样的方法，研究具有不同击穿场强的氧化锌压敏陶瓷的击穿场强与Ｅ１ｍＡ与厚度的关系，得到了击穿中场强Ｅ１ｍＡ随厚度变化的几何效应规律，利用光学显微方法，观测试样微观结构并用ＺｎＯ晶粒工度的分散度和平均晶粒长宽比作为微观结构特征参数表征ＺｎＯ晶粒尺寸分布的不均匀性和形状的不规整性，研究表明，临界厚度ｄ０与ＺｎＯ晶料尺寸的分散度成正比；斜率ｂ２与平均晶粒长宽比也成正比，建立了宏观电性能与微观     

聚合物的空间电荷效应与电击穿机理

本文采用电声脉冲法,实测了聚乙烯试样中空间电荷分布,在特制的试样上,显示了均匀电场中空间电荷在直流击穿和短路击穿中的极性效应.空间电荷效应、交直流叠加和升压速度的实验结果表明,均匀电场中聚乙烯的击穿规律与极不均匀电场中树枝化的特性是一致的,进一步证明了 Budenstein 的实验发现,即均匀电场中聚合物的击穿起始于界面的树枝化.最后,作者用高氏树枝化新理论,对击穿现象作出了满意的解释.     

背面氩离子轰击改善MOS系统界面特性和击穿特性

在室温下用低能量Ａｒ＾＋轰击ＭＯＳ电容器肾面，能改善ｉＯ２－Ｓｉ系统的界面特性和击穿特性。结果表明，随着轰击时间的增加，固定电荷密度、界面态密度和漏电流减少，高场击穿的比率增大，然后这些参数变化平缓并开始呈恶化趋势。轰击能量为５５０ｅＶ和束流密度为０．５ｍＡ／ｃｍ＾２时的效果比在３５０ｅＶ和０．３ｍＡ／ｃｍ＾２时的好。     

乙炔在锆催化体系下的聚合

本首次研究了应用锆的膦酸酯盐作乙炔定向聚合的催化剂。结果表明，该催化剂可以使乙炔在室温下聚合生成顺式含量55%以上，有银白色成紫铜色金属光泽、柔软性和稳定性较好的聚乙炔薄膜。对所得聚乙炔进行了红外光谱、光声光谱、电阻率及元素分析等表征。此外，对聚乙炔膜的电化学及电池性能也进行了研究。该新催化剂的开发为合成聚乙炔提供了更广阔的合成范围。     

高电场下聚酯薄膜中陷阱捕获电子的特性研究

本文用表面电位测试技术研究了固体介质在强电场作用下陷阱捕获电荷的动力学特性.作者在考虑了碰撞电离退陷阱化后,获得的一级捕获动力学方程,定性地解释了电荷的捕获随施加电场的时间而变化的关系和捕获电荷稳态值随电场的增强而下降的现象。利用这个动态平衡模方程,经实验分析表明:这种捕获电荷稳态值随电场的增强而下降的现象是由于自由电子与陷阱化电子碰撞电离退陷阱化的结果,而不是陷阱化电子隧道效应或Poole-Frenkel效应的结果。当电场增强使碰撞电离退陷阱化达到一定程度时,介质便发生击穿。     

热处理对Cu合金电接触材料的显微组织和电学性能影响

对电接触铜合金材料作固溶、时效的不同热处理,对铸态、固溶和时效三种不同金相组织下进行电学性能对比分析。结果发现:1160℃×8 h固溶+500℃×4 h时效处理后,合金具有良好的电学性能并保持较高使用次数,同时此材料的导电性能和机械强度有良好配合,这种处理工艺有望使此功能材料获得替代银氧化镉的实际应用。     

紫外老化对双酚A型环氧树脂综合性能影响

为了研究紫外线对以环氧树脂及其复合材料的影响,本文以双酚A型环氧树脂为研究对象,利用氙灯老化箱对双酚A型环氧树脂进行加速老化试验,研究了紫外老化对其电气、力学及热学性能的影响。实验结果表明,经28天紫外老化后,热分解后的质量残余减少,这是由于紫外及热的作用使得部分区域的环氧树脂由原先的致密网络结构转换为游离的自由基,形成了局部的缺陷。对力学性能的测试结果显示样品的弯曲强度下降至原有强度的74%,拉伸强度下降至原有强度的79%,说明老化后的双酚A型环氧树脂出现了局部的微观缺陷导致其承受外力破坏的能力有所减弱,但仍保持有较高的力学强度;对电气性能的测试结果显示样品的击穿电压下降14.8%,介质损耗因数上升12.7%。经紫外老化后,环氧树脂的热学、力学及电气性能均有一定程度的下降,但整体上性能下降程度不大,说明双酚A型环氧树脂具有一定的耐紫外老化性能。     

固体电介质的电化学老化模型

建立了固体电介质的电化学老化模型，依据该模型导出的分形电老化方程证明了电老化函数的自相似性质，对深入研究和理解微观电老化过程提出了新的见解。