改性聚酰亚胺表面稳定性与真空直流沿面闪络抑制方法研究

摘要

聚酰亚胺(PI)等介质材料易受到空间环境带电粒子作用而带电,并导致沿面闪络.为了揭示表面闪络的影响因素进而探索闪络抑制方法,建立了表面闪络测试系统,采用纳米、微米ZnO对PI进行改性及表面氟化两种方法对制备的平板PI试样进行闪络特性测试.研究发现,与纯PI试样对比,改性、氟化试样的表面闪络电压均有显著提升,基于二次电子发射雪崩(SEEA)模型,材料表面特性对闪络发展起决定性因素.实验研究表明,纳米及微米ZnO颗粒在PI内部引入了更多的深陷阱,抑制电荷脱陷能力;微粒对PI填隙,降低脱气率,减少表面气体薄层;降低材料表面的二次电子发射系数.表面氟化对闪络提升有多方面因素.ZnO改性与表面氟化综合作用又可进一步提升表面闪络电压.因此,ZnO改性及氟化通过提高PI材料表面稳定性,抑制了SEEA的发展过程,提高了材料闪络电压.