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。但在實際應(yīng)用中，聚酰亞胺薄膜在強電場下極易積聚空間電荷，并發(fā)生電場畸變，嚴重時會導致?lián)舸?，這嚴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下的空間電荷效應(yīng)和擊穿特性對于理解其擊穿機理、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試的低頻高壓環(huán)境，適合搭建測試平臺。并且可以輸出穩(wěn)定的任意波形能夠適配更多擊穿實驗。

　　實驗名稱：強電場下納米改性聚酰亞胺薄膜空間電荷及擊穿特性研究

　　實驗原理：原理基于介電材料中聲場和電場之間的相互作用，當脈沖電場引起的庫侖力作用于介電材料中的電荷時，將形成一個聲波形式的脈沖，被壓電傳感器檢測并轉(zhuǎn)化為電壓信號，通過測量脈沖的幅值和壓電傳感器接收到聲波信號的時間，可以確定空間電荷分布的位置和電荷量的大小。

　　實驗框圖：

　　實驗實拍圖：

　　實驗過程：壓電傳感器作為一種通過聲波傳遞信號的傳感器，用于檢測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經(jīng)放大器放大后由示波器進行采集測試，信號發(fā)生器產(chǎn)生激勵信號經(jīng)高壓放大器放大為PI薄膜試樣提供直流極化電場，用于研究在某一特定直流電場下試樣內(nèi)部的空間電荷分布，當試樣發(fā)生絕緣擊穿或其表面發(fā)生沿面閃絡(luò)時，保護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。

　　實驗結(jié)果：當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，導致薄膜內(nèi)部的空間電荷分布發(fā)生了較大變化。陰陽兩極分別注入了不同量的負極性與正極性電荷。隨著外部施加電壓時間的增長，PI薄膜內(nèi)部的電荷注入也不斷進行，最終導致內(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：為整個實驗中的核心部分，在此實驗中發(fā)揮的作用是提供可調(diào)的0~10Kv直流電壓信號，給聚酰亞胺薄膜施加直流極化電場。

　　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)用場景：電機的槽絕緣及電纜繞包材料、太陽能電池底板、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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