专利名称：一种聚酰亚胺薄膜表面带电方法
技术领域：
本发明涉及一种聚酰亚胺薄膜表面带电方法的研究。
背景技术：
近几年来，变频电机的使用范围越来越广。高效，节能，易于控制等优点使变频电机在冶金、起重、机车牵引诸领域大有替代直流调速趋势，同时也对电机绝缘提出了更高的要求。在电机绝缘技术领域中，常用的有机薄膜品种很多，主要有聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯)薄膜、聚丙烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、聚酰亚胺薄膜等。其中，聚酰亚胺(PI)薄膜由于其卓越的介电性能、耐热性能、机械性能，成为了电气绝缘技术领域中有机薄膜的首选。PI薄膜的广泛应用减小了绝缘层厚度，改善了绝缘结构的散热性能，但是关于PI薄膜的耐电晕性能的研究一直未有突破性的进展，成为限制PI薄膜发展的一个重要原因。聚酰亚胺薄膜作为一种特种工程材料，是在20世纪60年代在美国和前苏联军备竞赛及太空发展之下所开发的耐热性树脂，也是被公认为最成功的一种树脂。PI分子主链上一般含有苯环和酰亚胺环结构，由于电子极化和结晶性，致使PI存在较强的分子链间作用，引起PI分子链紧密堆积，从而导致PI明显的吸水性和热膨胀性，致使PI薄膜耐电晕性很弱，这限制了其在高温和精密状态下的应用。为满足变频电机的广阔市场要求，电磁线行业必须努力开发适应高频脉冲电压，耐电晕的电磁线。对高压变频电机而言，必须研制耐电晕的聚酰亚胺薄膜(PI膜)，用它制造绕包线，以解决普通PI薄膜不耐电晕的弱点。电气性能的提高成为限制PI薄膜发展的一个重大问题。国内外专家对PI薄膜绝缘失效的机理进行了广泛深入的研究，主要认为局部放电时导致绝缘破坏的主要因素，而在外施电场作用下由自由电荷累计在固体-气体交界面形成的表面电荷绝缘失效过程中扮演着较为重要的角色。Bellomo等在研究方波电压下聚酰亚胺的寿命时，发现变频电机中绝缘材料的寿命主要由局部放电所控制。Kimura.Ken采用电流传感器测量了方波脉冲下PI薄膜的表面放电，认为聚酰亚胺薄膜累积的表面电荷对局部放电有着重要影响。因此有效提高聚酰亚胺薄膜的表面电荷消散方法可以提高其耐电能力。本发明提供了一种简单，具有普适性的聚酰亚胺薄膜表面带电方法，以期能够更好地研究PI薄膜表面电荷累计、消散趋势，寻求提高PI薄膜耐电性能的有效方法。目的本发明的目的在于提供一种聚酰亚胺薄膜表面的带电方法。技术方案本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:通过一定的措施将半封闭容器内部的湿度、温度分别调节到40%与23°C，然后将实验样品放在托盘上，并使得针电极的针尖与样品的垂直距离为3mm，且针尖位于样品中心的正上方，然后把容器封闭，对针电极加压。所加电源为高压工频交流电源，同时，在电路中加入二极管，通过改变二极管的接法，则可以分别研究正电荷、负电荷在不同加压时间中在样品表面的累计、消散过程。该种PI薄膜表面带电方法具有一定的普适性，且操作简单，不易受外界环境变换的影响。有益效果本发明的优点和有益效果:①本发明所提供的PI薄膜表面带电方法简单，具有普适性，且设备简单，容易搭建实验台进行实验。②本发明所提供的PI薄膜表面带电方法抗外界因素干扰能力强，无需受制于外部环境的变化；③本发明所提供的PI薄膜表面带电方法测量过程中人工操作减少，实验数据直观、准确，更具说服力。
图1是本发明中聚酰亚胺薄膜表面带电方法的简易模型；图2是本发明中与聚酰亚胺薄膜表面带电方法所匹配的一整套实验装置。最佳实施方式实施案例1:通过干燥剂对半封闭容器内部进行湿度调节，使得容器内湿度为40%，将试验样品至于托盘上，并使得针电极针尖与样品的垂直距离为3mm，且针电极针尖位于样品中心正上方。然后取出干燥剂，封闭容器，对针电极加压，使得针电极对样品进行电晕放电，电晕放电时间分别为5min、10min、15min,加压完成后，容器内传动系统自动将载有样品的托盘移至探头正下方(探头与样品的垂直距离亦为3mm，且位于样品中心正上方)，通过电容静电剂TREK347测量样品中心位置电荷量，并对数据进行采集。
权利要求
1.本发明专利涉及一种聚酰亚胺薄膜表面带电方法的研究，他包括通过调节半封闭容器内部的温湿度控制系统将湿度、温度分别调节到40%与23°C，然后将实验样品放在托盘上，并使得针电极的针尖与样品的垂直距离为3mm，且针尖位于样品中心的正上方，然后把容器封闭，对针电极加压。所加电源涉及为高压交流电压、正负直流电压、脉冲电压，则可以分别研究正电荷、负电荷计脉冲电压在不同加压时间中在样品表面的累计、消散过程。该种PI薄膜表面带电方法具有一定的普适性，且操作简单，不易受外界环境变换的影响。
全文摘要
本发明涉及一种聚酰亚胺薄膜表面带电方法，包括通过调节半封闭容器内部的温湿度控制系统将湿度、温度分别调节到40％与23℃，然后将实验样品放在托盘上，并使得针电极的针尖与样品的垂直距离为3mm，且针尖位于样品中心的正上方，然后把容器封闭，对针电极加压。所加电源涉及为高压交流电压、正负直流电压、脉冲电压，则可以分别研究正电荷、负电荷计脉冲电压在不同加压时间中在样品表面的累计、消散过程。该种PI薄膜表面带电方法具有一定的普适性，且操作简单，不易受外界环境变换的影响。
文档编号G01R31/12GK103149505SQ20121048033
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月22日 优先权日2012年11月22日
发明者杜伯学, 杜伟, 李 杰 申请人:天津学子电力设备科技有限公司