温度和频率对环氧树脂_碳化硅晶须复合材料交流非线性特性的影响.pdfVIP

2022 年 8 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 15 第 37 卷第 15 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Aug. 2022 DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.220289 温度和频率对环氧树脂/碳化硅晶须复合 材料交流非线性特性的影响 1,2,3 1,2 1,2 1 1 陈向荣 黄小凡 王启隆 王恩哲 张添胤 （1. 浙江大学电气工程学院 杭州 310027 2. 浙江大学杭州国际科创中心 杭州 311200 3. 浙江大学先进电气国际研究中心 海宁 314400 ） 摘要 为了研究不同温度和频率下的交流非线性电导和介电性能，该文制备了纯环氧及不同 掺杂质量分数的环氧树脂/ 碳化硅晶须复合材料，分别使用透射电子显微镜、场发射扫描电子显微 镜、X 射线衍射仪、动态热机械分析仪和差示扫描量热仪研究了碳化硅晶须填料的改性效果、试 样的断面微观形貌、填料和试样的物相结构信息、试样的热机械特性和试样的玻璃化转变温度， 通过介电谱仪偏压模块测试了材料的交流电导率和介电常数，分析了温度和频率对材料交流非线 性电导和介电特性的影响。结果表明：对于相同掺杂质量分数的环氧树脂/ 碳化硅晶须复合材料， 在相同频率下，随着温度的升高，其非线性交流电导率系数减小，非线性介电常数系数、非线性 交流电导率开关场强和非线性介电常数开关场强均增大；在相同温度下，随着频率的增加，其非 线性交流电导率系数和非线性介电常数系数均减小，非线性交流电导率开关场强和非线性介电常 数开关场强均增大。不同温度和频率下的非线性电导特性和非线性介电特性的产生机理分别通过 双肖特基势垒模型和界面电荷弛豫模型进行解释。研究结果为EP/SiCw 复合材料的高温高频应用 提供了实验和理论依据。 关键词：环氧树脂 复合材料 交流非线性特性 温度 频率 中图分类号：TM215.92 Effect of Temperature and Frequency on AC Nonlinear Properties of Epoxy Resin/Silicon Carbide Whisker Composites Chen Xiangrong1,2,3 Huang Xiaofan 1,2 Wang Qilong 1,2 Wang Enzhe 1 Zhang Tianyin 1 （1. College of Electrical Engineering Zhejiang University Hangzhou 310027 China 2. Hangzhou Global Scientific and Technological Innovation Center Zhejiang University Hangzhou 311200 China 3. Advanced Electrical International Research Center Zhejiang University Haining 314400 China ） Abstract To investigate the AC conductive and dielectric properties at different temperatures and frequencies, the pure epoxy and epoxy resin/silicon carbide whisker (EP/SiCw) composites with different doping mass fractions were fab