环境温湿度对聚酰亚胺介电强度的影响机制

聚酰亚胺薄膜因其优良的电气、机械及热性能已在各种绝缘线缆中得到广泛应用。然而，环境应力可能会造成聚酰亚胺降解，从而降低其绝缘性能。以聚酰亚胺普通薄膜和聚酰亚胺纳米薄膜为测试对象，研究了单层膜、双层膜及三层膜在不同温度下的击穿特性，分析了水分对聚酰亚胺薄膜击穿场强的影响机制。结果表明：普通膜和纳米膜的击穿强度均随试验温度的升高而降低，尤其是当试验温度大于℃时，下降速率明显增加，其主要原因是由于聚酰亚胺分子在高温下移动并发生热降解。由于单层膜具有更好的散热能力及结构均匀性，因此单层膜具有比双层膜和三层膜更高的击穿场强，纳米膜较高的热导率导致其具有更好的高温稳定性。潮湿环境中的水分子首先通过氢键作用与聚酰亚胺分子上的羧基(C=O)键结合，并进一步与之发生水解反应，使聚酰亚胺薄膜的击穿场强降低。

关键词：聚酰亚胺薄膜；绝缘击穿；介电强度；温度；湿度；降解

固体绝缘材料的介电强度是衡量其绝缘性能的一个重要参数，固体电介质在电、热等应力作用下导致的绝缘击穿将产生永久性的绝缘破坏，缩短电气设备或电子元件的使用寿命，因此，固体电介质的短时破坏机制是电气绝缘领域的研究重点。聚酰亚胺材料因其具有优良的电气、机械、耐热、耐辐射等性能，在航空、航天、微电子、液晶、轨道交通等领域等到了广泛应用。然而，外界环境中的热应力及水分将使聚酰亚胺薄膜材料的微观结构发生改变，降低其绝缘性能。

由于聚酰亚胺薄膜热分解温度达到℃以上，具有较好的热稳定性，因此在工作环境温度较高的领域中得以广泛应用。聚酰亚胺薄膜的高温击穿特性也得到了广大学者的

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