PET介电薄膜结构与性能关系研究被Macromolecules接收

发布时间:2020-12-07  文章来源:互联网

      


       为了满足对未来电动汽车直流链路电容器的严格要求,需开发出具有高温耐受性(至少105°C)和低损耗(tanδ<0.003)的介电聚合物膜。尽管双轴取向聚对苯二甲酸乙二酯(BOPET)膜的额定温度为120°C,但其击穿强度和寿命方面无法满足电动汽车中的严格要求。本工作中我们进行了PET膜结构-电绝缘特性关系研究, 包括商业BOPET膜,非晶PET(AmPET)膜和两个退火PET膜(AnPET)。结构分析显示,BOPET中的具有a*轴在薄膜法线方向的边沿取向(edge-on)晶体及高含量的刚性无定形部分(RAF)。相反,AnPET膜具有随机晶体取向,且RAF含量较低。介电击穿和寿命研究结果显示,高结晶度的AnPET薄膜具有比BOPET更好的电绝缘性,而AmPET的电绝缘性最差。渗漏电流结果表明,BOPET中的高RAF含量确保其仅在低温(<100°C)时才具有高击穿强度和长寿命。同时,PET晶体比非晶相更具绝缘性,尤其在阻止电荷载流子(电子和杂质离子)的传导方面,AnPET膜中的平叠取向(flat-on)片晶比BOPET中的边沿取向(edge-on)片晶更有效。这些理解将帮助我们设计高温半结晶聚合物介电膜。

Yue Li, Yuta Makita, Guoqiang Zhang, Guanchun Rui, Zhong-Ming Li, Gan-Ji Zhong,Toshikazu Miyoshi, Hua-Dong Huang,* and Lei Zhu* Effects of Rigid Amorphous Fraction and Lamellar Crystal Orientation on Electrical Insulation of Poly(ethylene terephthalate) Films, Macromolecules, Doi: 10.1021/acs.macromol.0c00646


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