聚酰亞胺是一種優異的電氣絕緣材料,有良好的高低溫耐受特性,耐受輻(fú)照、電暈,抗老化特性好,因此廣泛地應用於航空航(háng)天(tiān)領(lǐng)域。目前,地麵環(huán)境中的介質(zhì)閃絡研究著重於絕緣子閃絡,研究不同電極形狀(zhuàng)、電壓類型、不同(tóng)氣體環境等條件下的閃絡特性,針對航天器表麵(miàn)的聚酰亞(yà)胺材料閃絡的公開研究成果較(jiào)少。在(zài)已有文獻中,基於二次電(diàn)子(zǐ)發射雪崩( Secondary Electron Emission Avalanche, SEEA)模型研究了氣體解吸(xī)附、改性(xìng)以(yǐ)及電(diàn)子輻照等因(yīn)素對閃絡的影響機製,但是對於ZnO改(gǎi)性對閃絡影響(xiǎng)的機理(lǐ)解釋較少,對影響材料閃絡特性最重要的表麵狀態沒有深入的研究。
含有微米ZnO 的複合試樣深陷阱密度要大於納米改性聚酰亞胺,但其耐(nài)閃絡電壓特性(xìng)低於納米改性聚酰亞(yà)胺。這是(shì)因為微米顆粒體積較大,與基體聚酰(xiān)亞胺樹脂結合時(shí)在界麵(miàn)處易產生宏觀性缺陷,容易引發薄弱區域的局部放電;再考慮到(dào)改性劑分散的不均勻性更容易導致顆粒附近電場(chǎng)強度產生畸變,容易導致材料的局部放電使得閃絡(luò)電(diàn)壓降低。
基於真空沿麵閃絡測試係統(tǒng),重點研究了純聚酰亞胺、ZnO 改性聚酰(xiān)亞胺以及表麵氟化聚酰亞胺試樣的直流閃絡特性。以二次電子雪崩模型為基礎,揭(jiē)示了材料表麵穩定性(xìng)對閃絡發展的影響與抑製真空下聚(jù)酰亞胺直流沿麵閃絡特性的(de)方法。
1)微米與(yǔ)納米(mǐ)改性整體提高了聚酰亞胺複合材料沿麵閃絡電壓,並且3wt%改性樣品閃絡電壓提升**。聚酰亞胺基體樹脂添加ZnO 粒子後,增強了材料(liào)內陷阱對電荷移動的限製作用,同時抑(yì)製了氣體(tǐ)解吸附和脫氣量、降低了二(èr)次電子(zǐ)發射係數,因而整體上提高了材料表麵穩定性(xìng),閃(shǎn)絡電壓隨之上升。
2)表麵氟化顯著地提高了聚酰亞胺沿(yán)麵閃絡電壓。氟(fú)化後能極大抑製閃絡中二(èr)次電子發展,表麵氟化層較高的電負性是氟化聚酰亞胺閃絡電壓上升的關鍵。
3)ZnO 改性(xìng)和氟化改性都會降(jiàng)低(dī)材料電荷的(de)積累,提高材料(liào)表麵穩定性,從(cóng)而提高(gāo)閃絡電壓(yā)。