隨著現(xiàn)代電子技術(shù)和超/特高壓技術(shù)的飛速發(fā)展，高性能絕緣材料在電子設(shè)備和高壓電力設(shè)備中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。聚酰亞胺（Polyimide，PI）作為一種具有優(yōu)良電氣性能、高溫穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性和較高抗水解性的高分子材料，廣泛應(yīng)用于高溫電子元件、高壓電力設(shè)備、飛行器等電氣和電子工程領(lǐng)域。但在實(shí)際應(yīng)用中，聚酰亞胺薄膜在強(qiáng)電場(chǎng)下極易積聚空間電荷，并發(fā)生電場(chǎng)畸變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致?lián)舸?，這嚴(yán)重制約了其在高壓電力設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用。研究聚酰亞胺薄膜在高電場(chǎng)下的空間電荷效應(yīng)和擊穿特性對(duì)于理解其擊穿機(jī)理、改善其擊穿性能、提高電子設(shè)備的可靠性具有非常重要的意義。

Aigtek安泰電子ATA-7000系列高壓放大器，可提供適合聚酰亞胺測(cè)試的低頻高壓環(huán)境，適合搭建測(cè)試平臺(tái)。并且可以輸出穩(wěn)定的任意波形能夠適配更多擊穿實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)名稱：強(qiáng)電場(chǎng)下納米改性聚酰亞胺薄膜空間電荷及擊穿特性研究

實(shí)驗(yàn)原理：原理基于介電材料中聲場(chǎng)和電場(chǎng)之間的相互作用，當(dāng)脈沖電場(chǎng)引起的庫(kù)侖力作用于介電材料中的電荷時(shí)，將形成一個(gè)聲波形式的脈沖，被壓電傳感器檢測(cè)并轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)，通過測(cè)量脈沖的幅值和壓電傳感器接收到聲波信號(hào)的時(shí)間，可以確定空間電荷分布的位置和電荷量的大小。

實(shí)驗(yàn)框圖：

實(shí)驗(yàn)實(shí)拍圖：

實(shí)驗(yàn)過程：壓電傳感器作為一種通過聲波傳遞信號(hào)的傳感器，用于檢測(cè)和反映空間電荷分布信息的壓力波。壓電傳感器輸出的微弱電壓信號(hào)經(jīng)放大器放大后由示波器進(jìn)行采集測(cè)試，信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生激勵(lì)信號(hào)經(jīng)高壓放大器放大為PI薄膜試樣提供直流極化電場(chǎng)，用于研究在某一特定直流電場(chǎng)下試樣內(nèi)部的空間電荷分布，當(dāng)試樣發(fā)生絕緣擊穿或其表面發(fā)生沿面閃絡(luò)時(shí)，保護(hù)電阻具有限制電流并防止因電流過大而燒壞高壓放大器的作用。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：當(dāng)PI薄膜兩端施加電壓后，由于其內(nèi)部存在電荷注入和偏移，導(dǎo)致薄膜內(nèi)部的空間電荷分布發(fā)生了較大變化。陰陽(yáng)兩極分別注入了不同量的負(fù)極性與正極性電荷。隨著外部施加電壓時(shí)間的增長(zhǎng)，PI薄膜內(nèi)部的電荷注入也不斷進(jìn)行，最終導(dǎo)致內(nèi)部空間電荷的積聚逐漸趨于穩(wěn)定。

高壓放大器發(fā)揮的效能：為整個(gè)實(shí)驗(yàn)中的核心部分，在此實(shí)驗(yàn)中發(fā)揮的作用是提供可調(diào)的0~10Kv直流電壓信號(hào)，給聚酰亞胺薄膜施加直流極化電場(chǎng)。

高壓放大器推薦：ATA-7000系列高壓放大器

圖：ATA-7000系列高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

應(yīng)用方向：電氣電子工程領(lǐng)域、航空航天、柔性電子

應(yīng)用場(chǎng)景：電機(jī)的槽絕緣及電纜繞包材料、太陽(yáng)能電池底板、航天、航空器及火箭部件、高溫介質(zhì)過濾材料和防彈、防火織物、氣體分離膜、電池隔膜、組織支架等高科技領(lǐng)域、電工裝備、微電子、柔性電子以及新能源等領(lǐng)域

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