CN109627481A - 基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法 - Google Patents

基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109627481A
CN109627481A CN201910042897.7A CN201910042897A CN109627481A CN 109627481 A CN109627481 A CN 109627481A CN 201910042897 A CN201910042897 A CN 201910042897A CN 109627481 A CN109627481 A CN 109627481A
Authority
CN
China
Prior art keywords
irradiation
gamma
traps
breakdown strength
polyester film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910042897.7A
Other languages
English (en)
Inventor
刘勇
李楠
高宇
韩涛
许棒棒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin University
Original Assignee
Tianjin University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin University filed Critical Tianjin University
Priority to CN201910042897.7A priority Critical patent/CN109627481A/zh
Publication of CN109627481A publication Critical patent/CN109627481A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J7/00—Chemical treatment or coating of shaped articles made of macromolecular substances
    • C08J7/12—Chemical modification
    • C08J7/123—Treatment by wave energy or particle radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2367/00—Characterised by the use of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Derivatives of such polymers
    • C08J2367/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

本发明公开一种基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法,包括以下步骤：将商用的聚酯薄膜材料进行干燥处理，放入辐照装置中进行辐照处理。辐照参数如下：辐照源：60Co的γ射线,辐照剂量率：10‑130Gy/min,辐照氛围：大气环境,辐照温度:室温；辐照总剂量不宜超过100kGy，偏差小于±5％。本发明的聚酯薄膜经辐照改性后，深陷阱的能级变大，击穿强度得到了提高，改善了聚合物薄膜材料的电气性能。

Description

基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法
技术领域
本发明属于电介质薄膜辐照改性领域，特别涉及一种基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法。
背景技术
聚酯薄膜一般指聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，具有机械强度高、电气性能优良、耐高温耐腐蚀性能好和造价低廉等优点，广泛应用于电力电子和航空航天领域中。然而随着电工技术和空间技术的进步，对聚合物薄膜材料的绝缘性能提出了新的要求，如何有效地提高聚合物薄膜材料的电气性能成为新时代下研究的主要方向。目前常用的提高电介质绝缘性能的改性处理方法有两种。(1)物理改性包括添加各种添加剂或是进行填充、共混、增强等。(2)化学改性包括共聚改性、氧化处理、接枝改性等。物理改性主要是对于原材料的处理，效果不是很明显；化学改性有能量损耗大、效率低以及会对环境造成污染等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法，通过对PET薄膜材料在γ线辐照不同剂量下引起的陷阱分布的变化，得到辐照改性PET薄膜的最佳条件，从而改善PET薄膜的击穿场强。
本发明的技术方案是一种基于高能伽玛线辐照调控聚酯薄膜的陷阱分布和击穿强度的方法。包括以下步骤：将商用的聚酯薄膜材料进行干燥处理，放入辐照装置中进行辐照处理。
辐照参数如下：辐照源：60Co的γ射线；辐照剂量率：10-130Gy/min；辐照氛围：大气环境；辐照温度:室温。辐照总剂量不宜超过100kGy(偏差小于±5％)。
该方法步骤具体如下:
1)将商用PET薄膜试样进行处理，将其裁剪为10cm×10cm大小的薄膜，厚度为100μm；
2)进行γ线辐照:
(1)将PET薄膜试样分为2组，然后用优质纯级的酒精擦拭干净，并在50℃下的真空干燥箱中干燥1h；
(2)将干燥后的其中一组试样放入60Co的γ射线源进行辐照,辐照剂量率为10-130Gy/min，辐照氛围为大气环境，辐照温度为室温；
(3)得到两组不同辐照剂量下的PET薄膜，一组是未经γ线辐照的对比组，另一组是辐照的实验组。
为了实现屏蔽并且方便更换辐照源，采用湿法贮源水下辐照装置，源架在非工作状态时应位于井下贮存位置。
有益效果
本发明相对于现有技术有以下有益效果：
1.γ线辐照改性是一种绿色环保、高效便捷的方法，本发明通过光电效应将能量转移到材料上，当聚合物吸收γ射线的能量会产生自由基，自由基会与氧气结合生成过氧自由基和氢过氧化物，使聚合物绝缘材料发生断键、氧化、交联等化学反应，改变材料内部的陷阱分布，进而影响击穿强度。
2.为了实现屏蔽并且方便更换辐照源，采用湿法贮源水下辐照装置，源架在非工作状态时应位于井下贮存位置。
3.本发明的聚酯薄膜经辐照改性后，深陷阱的能级变大，击穿强度得到了提高，改善了聚合物薄膜材料的电气性能。
4.本发明的辐照改性方法技术成熟，绿色环保，辐照过程中不引入杂质。本发明的辐照改性技术不受温度变化影响。本发明的辐照过程中不需要加入其它化学物质，成本低。
附图说明
图1为不同辐照剂量下PET薄膜直流击穿强度图。
具体实施方式
下面通过具体实施例和附图对本发明作进一步的说明。本发明的实施例是为了更好地使本领域的技术人员更好地理解本发明，并不对本发明作任何的限制。
本发明为一种基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜的陷阱分布和击穿强度的方法，包括如下步骤：
1)将商用PET薄膜(上海飞霞橡塑)进行处理，将其裁剪为10cm×10cm大小的薄膜，厚度为100μm；
2)将上述步骤(1)中制备好的试样进行γ线辐照；
3)上述步骤(2)辐照处理的具体过程如下：
(a)将步骤(2)中的PET薄膜试样分为2组，然后用优质纯级的酒精擦拭干净，并在50℃下的真空干燥箱中干燥1h；
(b)将干燥后的其中一组试样放入60Co的γ射线源进行辐照。辐照剂量率为10-130Gy/min，辐照氛围为大气环境，辐照温度为室温。60Co钴源采用湿法贮源水下辐照装置，源架在非工作状态时应位于井下贮存位置，以达到屏蔽目的并可在该位置完成装换放射源操作；
(c)得到两组不同辐照剂量下的PET薄膜，一组是未经γ线辐照的对比组，另一组是辐照剂量为100kGy的实验组。
表1为不同辐照剂量下PET薄膜空穴深陷阱能级
表1
表2为不同辐照剂量下PET薄膜电子深陷阱能级
表2
根据表1和表2所示，随着辐照剂量的增加，试样中的空穴和电子的深陷阱能级增加，抑制了电荷的注入，降低了载流子迁移率，从而增加了试样的击穿场强。图1所示，表明当辐照剂量在100kGy范围内，试样的击穿场强增大。
尽管上面对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法,其特征在于,包括以下步骤：将商用的聚酯薄膜材料进行干燥处理，放入辐照装置中进行辐照处理
其中，辐照参数如下：
辐照源：60Co的γ射线,辐照剂量率：10-130Gy/min,辐照氛围：大气环境,辐照温度:室温；
辐照总剂量不宜超过100kGy，偏差小于±5％。
2.根据权利要求1所述的基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法,其特征在于,该方法步骤具体如下:
1)将商用PET薄膜试样进行处理，将其裁剪为10cm×10cm大小的薄膜，厚度为100μm；
2)进行γ线辐照:
(1)将PET薄膜试样分为2组，然后用优质纯级的酒精擦拭干净，并在50℃下的真空干燥箱中干燥1h；
(2)将干燥后的其中一组试样放入60Co的γ射线源进行辐照,辐照剂量率为10-130Gy/min，辐照氛围为大气环境，辐照温度为室温；
(3)得到两组不同辐照剂量下的PET薄膜，一组是未经γ线辐照的对比组，另一组是辐照的实验组。
3.根据权利要求1或2所述的基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法,其特征在于,60Co钴源采用湿法贮源水下辐照装置，源架在非工作状态时应位于井下贮存位置，以达到屏蔽目的并可在该位置完成装换放射源操作。
CN201910042897.7A 2019-01-17 2019-01-17 基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法 Pending CN109627481A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910042897.7A CN109627481A (zh) 2019-01-17 2019-01-17 基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910042897.7A CN109627481A (zh) 2019-01-17 2019-01-17 基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109627481A true CN109627481A (zh) 2019-04-16

Family

ID=66061024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910042897.7A Pending CN109627481A (zh) 2019-01-17 2019-01-17 基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109627481A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113033041A (zh) * 2021-03-08 2021-06-25 天津大学 基于陷阱能级聚乙烯纳米复合材料直流击穿场强的预测方法
CN114597066A (zh) * 2022-03-22 2022-06-07 清华大学 高温储能聚合物电介质及其制备方法和应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851344A (zh) * 2009-03-31 2010-10-06 通用电气公司 改善聚合物介电性质的方法和相关制品及器件
CN105489326A (zh) * 2015-11-20 2016-04-13 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种提高固体绝缘介质真空沿面闪络性能的方法
CN107045096A (zh) * 2017-03-07 2017-08-15 天津大学 Gis环氧树脂表面电荷特性和陷阱能级分布表征装置及方法
CN108054089A (zh) * 2017-12-20 2018-05-18 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种基于位错减少辐照损伤的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101851344A (zh) * 2009-03-31 2010-10-06 通用电气公司 改善聚合物介电性质的方法和相关制品及器件
CN105489326A (zh) * 2015-11-20 2016-04-13 国网山东省电力公司电力科学研究院 一种提高固体绝缘介质真空沿面闪络性能的方法
CN107045096A (zh) * 2017-03-07 2017-08-15 天津大学 Gis环氧树脂表面电荷特性和陷阱能级分布表征装置及方法
CN108054089A (zh) * 2017-12-20 2018-05-18 中国工程物理研究院电子工程研究所 一种基于位错减少辐照损伤的方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
N.LI等: ""Effect of Gamma-Ray Irradiation on Surface Potential Decay Behavior of Polyethylene Terephthalate Film"", 《2018 IEEE 2ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON DIELECTRICS》 *
周漪琴等: ""γ-辐照聚酯薄膜的热释电研究"", 《辐射研究与辐射工艺学报》 *
高宇等: ""伽玛线辐射对环氧树脂表面陷阱分布的影响"", 《电工技术学报》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113033041A (zh) * 2021-03-08 2021-06-25 天津大学 基于陷阱能级聚乙烯纳米复合材料直流击穿场强的预测方法
CN113033041B (zh) * 2021-03-08 2022-03-04 天津大学 基于陷阱能级聚乙烯纳米复合材料直流击穿场强的预测方法
CN114597066A (zh) * 2022-03-22 2022-06-07 清华大学 高温储能聚合物电介质及其制备方法和应用
CN114597066B (zh) * 2022-03-22 2022-11-11 清华大学 高温储能聚合物电介质及其制备方法和应用

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109627481A (zh) 基于伽玛线辐照调控聚酯薄膜陷阱分布和击穿强度的方法
CN110670107B (zh) 碳化钛纳米片/碳纳米管电磁屏蔽薄膜及其制备方法
Qian et al. Flexible organic field-effect transistors on biodegradable cellulose paper with efficient reusable ion gel dielectrics
CN109860402A (zh) 一种基于低温二氧化钛介孔结构的钙钛矿太阳能电池电子传输层的制备方法及应用
CN105489326A (zh) 一种提高固体绝缘介质真空沿面闪络性能的方法
JP6442839B2 (ja) 耐湿熱性ガスバリアフィルムおよびその製造方法
CN108511541A (zh) 一种2DMoS2-2DPbS范德华异质结光电纳米材料的制备方法
CN112679783A (zh) 一种用于提高六氟化硫气氛中环氧树脂材料沿面闪络性能的方法
CN108682740A (zh) 钙钛矿电池及其制备方法
CN102259850A (zh) 一种对石墨烯进行氧化的方法
CN208116391U (zh) 一种基于微波有机质处理的馈口防护结构
CN109119502B (zh) 一种具有电磁屏蔽功能的光伏组件
CN110379927A (zh) 一种有机太阳电池及其制备方法
CN206875838U (zh) 一种蚕茧微波干燥箱
CN206163135U (zh) 一种多功能电子加速器束下装置
CN111162178A (zh) 一种具有复合钙钛矿吸光层的钙钛矿太阳能电池
CN103868330A (zh) 一种深度干燥除水的方法
CN109438807B (zh) 一种绝缘材料及其制备方法和应用
CN208241963U (zh) 一种中间相沥青纤维除静电装置
CN105949394A (zh) 具有聚烯烃接枝极性基团的电缆绝缘层材料的制备方法
JP5663100B1 (ja) ガスバリア性フィルム及びその製造方法
CN106117700A (zh) 一种包含纳米钙钛矿氧化物的阻燃电缆绝缘材料及用途
CN106671233A (zh) 一种节能型微波源智能处理装置
CN105218932A (zh) 一种抑制绝缘材料内部空间电荷的聚乙烯复合材料及其制备方法
CN212219013U (zh) 一种高效节能型硅烷交联系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190416

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication