聚乙烯表面形貌对其空间电荷特性的影响
高密度聚乙烯静电大的原因
高密度聚乙烯静电大的原因高密度聚乙烯（HDPE）作为一种广泛应用的塑料材料，在工业和日常生活中占有重要地位。
然而，它在使用过程中常常伴随着静电问题的出现，这在一定程度上限制了其应用范围。
为了深入理解并解决这一问题，本文将从高密度聚乙烯的材料特性、静电产生的机理以及影响静电产生的因素等多个方面进行深入探讨。
一、高密度聚乙烯材料特性高密度聚乙烯是一种由乙烯单体聚合而成的高分子化合物，具有优良的机械性能、化学稳定性和加工性能。
它的分子链结构紧密，结晶度高，因此具有较高的密度和硬度。
这些特性使得高密度聚乙烯在包装、管道、电线电缆等领域得到广泛应用。
然而，正是由于其高分子链的紧密排列和结晶度高，使得高密度聚乙烯在摩擦过程中容易产生静电。
二、静电产生的机理静电的产生是由于物体表面电荷的不平衡分布所致。
当两个不同物体相互接触或摩擦时，它们之间会发生电荷转移，使得一个物体带正电，另一个物体带负电。
这种现象在高密度聚乙烯中尤为明显，因为其在摩擦过程中容易失去或获得电子，从而导致表面电荷的积累。
三、影响高密度聚乙烯静电产生的因素1. 材料的导电性：高密度聚乙烯属于非导电材料，其表面电阻率较高，导致电荷不易平衡，容易产生静电。
为了提高其抗静电性能，可以通过添加导电填料或抗静电剂来降低其表面电阻率。
2. 环境湿度：环境湿度对高密度聚乙烯的静电产生具有显著影响。
在干燥环境中，高密度聚乙烯的表面电荷不易平衡，容易产生静电。
而在潮湿环境中，空气中的水分子可以吸收部分电荷，从而减轻静电问题。
因此，保持适当的环境湿度有助于降低高密度聚乙烯的静电问题。
3. 摩擦速度和压力：高密度聚乙烯在与其他物体摩擦时，摩擦速度和压力会影响电荷的产生和转移。
一般来说，摩擦速度越快、压力越大，产生的静电问题就越严重。
因此，在实际应用中，应尽量降低摩擦速度和压力，以减轻静电问题。
4. 材料表面粗糙度：表面粗糙度会影响高密度聚乙烯与其他物体的接触面积和摩擦系数，从而影响静电的产生。
交联工艺对交联聚乙烯中空间电荷的影响
联聚乙烯还包含各种各样的无机和有机杂质 , 如催化 剂 、抗氧剂 、电压稳定剂 、交联剂以及交联过程中的残 余物及副产物等 , 这些杂质改变了聚合物的介电性 能 , 是 X LP E 中的异号电荷的主要来源 [ 5] 。另外水分 子也被公认为是异号电荷形成的一种重要物质 。水分 的来源可能是样品从外界环境中吸收的 , 也可能是样 品中的物质发生化学反应产生的 。
3 .3 不同交联时间时 XLPE 中空间电荷分布及理论 分析
图 4 不同交联时间时 XLPE 空间电荷的分布
由图 4 可见 , 在相同温度和直流电场条件下 , 交 联 10m in 时试样中空间电荷的积聚比交联 20mi n 和 30mi n 时都要多 , 而交联 20min 和 30min 相差不是 很大 。DCP 在交联时间为 20min 左右时 , 已分解了绝 大部分 , 交联过程基本完成 , 即使再延长交联时间 , 对
(a)不同加压 时间时空 间电荷分布
(b)短路 1min 时空间电荷分布 图 2 XLPE 中空间电荷的典型分布
3 试验结果与讨论 3 .1 XLPE 中空间电荷的形成与分布
在不同加压时间和短路条件下 XL PE 中空间电 荷分布如图 2(a)和图 2(b)所示 。在高场强下 , 电极注 入的电子和可移动的载流子占主导地位 , 属于同极性 电荷 ;而在较低电场条件下 , 异极性空间电荷占主导 , 由有机和无机离子的迁移或偶极矩转向形成 。交联聚 乙烯中分子结构和形态与载流子的注入 、运输和陷阱 有关系 。交联聚乙烯是由晶相和无定形相构成 , 残余 自由体积 、双键 、端基 、晶相和无定形相间的界面导致 局域态的增加 , 这些局域态可作为载流子陷阱 [ 4] 。 交
3 .2 不同交联温度对 XLPE 中空间电荷分布的影响 从图 3 中可以明显地看出 , 随着交联温度的升
聚乙烯绝缘中空间电荷的抑制方法及原理
聚 乙烯 绝缘 中空 间 电荷 的抑 制 方法 及原 理 报告 研究
仇斌 陈文卿 屠德 民 （． １ 深圳宝兴 电线 电缆制造 公司 深 圳宝 安 ５ ８ ０ ； ２ 浙江万马 高分子 材料股 份有 限公司 浙江临 安 ３ １ ０ ） １１４ ． １ ３０
图４ 纯Ｌ Ｐ 中空 间电荷 分布 （－１ 和 电场 ＤＥ ａ ） 分 布 （ － ） Ｌ Ｐ ／ Ｏ 米复 合 薄膜 中 空 ａ ２ ； Ｄ Ｅ Ｍｇ 纳 间电荷 分 布 （ －１ 和 电场 分布 （ －２ 【 】 ｂ ） ｂ ）ｌ 。 ２
６
科技 创新导报 Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ａ ｉｎ Ｈ ｒ ｌ ｃｅ ｃ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ Ｉ ｖ ｔ ｅ ａｄ ｎ ｏ
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摘 要： 随着我 目经济 的高速 发展 ， 制禹压直流ｘ Ｐ 电力电缆 已提 重 日 ， 前迫 切的任 务是 研发直 流ｘ Ｐ 电统料 ， 研 ＬＥ ｊ 程 目 ＬＥ 研发的关健在于游 除 或抑￣ ＸＬ Ｅ中的 空同 电荷 。 文在介 绍嗣 内外抑 制聚 乙烯绝缘 中空间 电荷 方法 的基础上 ， ｌ Ｐ ， ］ 本 讨论 抑 制空间 电荷 的原理 。
聚合物材料的表面与界面特性
聚合物材料的表面与界面特性随着材料科学的不断发展，聚合物材料已经成为了很多领域的核心材料。
聚合物材料通常具有良好的可塑性，高强度和化学稳定性。
特别是在电子、光电、能源等领域，聚合物材料已经得到了广泛的应用。
然而，聚合物材料的性能很大程度上取决于其表面和界面特性。
本文将从表面和界面两个方面，探讨聚合物材料的特性。
一、聚合物材料的表面特性表面特性是指一种物体在表面的某些性质，与体积内大不相同。
在聚合物材料中，表面特性对于其性能影响很大，常常占据主导地位。
1.接触角接触角是指家在液滴与固体表面的夹角。
对于聚合物材料而言，接触角的大小与其表面的疏水性有关。
通常情况下，疏水性较强的聚合物表面会使接触角变大，表面的润湿性较弱，易产生近似于球形的液滴。
相反，疏水性较弱的聚合物表面会使接触角变小，表面的润湿性较强，液滴更容易在其上展开。
2.表面能表面能是指表面分子在膜层表面留下的自由表面能。
聚合物材料的表面能可以影响其表面吸附性（如对水气泡、尘埃和异物的起伏状况）和粘附性（如与别的聚合物、金属、涂料等接触时的反应强度）。
疏水性的聚合物表面，表面能往往较低；而疏水性较差的聚合物表面，表面能通常较高。
3.形貌结构聚合物表面的形貌结构也是其表面特性之一。
如表面粗糙度、表面纹理等。
这些形貌结构变化不仅影响聚合物表面的外观，还会影响聚合物的力学性能、光学性能等。
二、聚合物材料的界面特性除了表面特性外，聚合物材料的界面特性也很重要。
界面是两个或更多物体或相转移层之间的分界面。
在聚合物材料中，界面是很常见的，如聚合物复合材料、聚合物涂料等。
1.粘附强度粘附强度是指界面两侧所负责粘附的抵抗分子间互相分离的强度。
聚合物材料的粘附强度与其界面粘合性能密切相关。
通常情况下，聚合物材料的粘附强度越高，其界面粘合性能也会越好。
2.界面应力界面应力是指交界处材料和结构间不同应力场所产生的现象。
聚合物材料的界面应力对于聚合物的力学性能、热学性能、及光学性能有着重要意义。
应力作用下聚乙烯护套材料的表面形貌研究
（ ．Ｃ ｌ ｇ ｆ ｏ ｍｅ ｃ ． ａｄＥ ｇ ，Ｓ ｈ ａ ｎｖｒｔ，Ｃ ｅｇｕ６ ０ ６ ，Ｃ ｉ ； １ ｏｅｅｏ ｌ ｒ ｉ ｎ ｎ ． ｉ ｕｎＵ ｉ ｓｙ ｈ ｎｄ １０ ５ ｈｎ ｌ Ｐｙ Ｓ ｃ ｅｉ ａ ２ Ｖ ｃｉｅ ｏ ，Ｌｄ ，Ｌｕｈｕ５ ５０ ，Ｃ ｉａ ．Ｏ Ｍ Ｍａｈ ｒ Ｃ ． ｔ． ｉ ｏ ４ ０ ５ ｈｎ ） ｎｙ ｚ
第 ３ 卷第 １ 期 ９ １
２ １ 年 １ 月 ０１ １
塑料 工业
Ｃ ＮＡ Ｌ Ｔ Ｃ Ｎ ＨＩ Ｐ ＡＳ Ｉ Ｓ Ｉ ＤＵＳ ＲＹ Ｔ ・８ ・ ３
应 力作用下聚乙烯护 套材料 的表 面形貌研究
张适 龄 。 ，黄永 玖 ，曾宪 民 ，任显 诚
（ ．四川大学高分子科学与工程学院 ，四川 成 都 ６０ ６ １ １０ ５；２ ．柳 州欧维姆 机械股份有 限公司 ，广西 柳州 ５ ５０ ） ４ ０ ５
ｈ ｅ ｒｅ ｏ ｒ ｎａｉ ｔｅｄ ｇｅ ｆｏ ｅ ｔｔ ｎ， ｔｅａ ｃ ｍｕａｅ ｔ ｓ ｄ ｈ ｌｃ ｌｒｃ ａｎ ｂ ｅ ｋ ｏ ｕｌ ｕ ， ｓ ｍｕａｅ ｈ ｉ ｏ ｈ ｃ ｕ ｌｔｄ ｓ ｅｓｍａ ｅｔｅ ｍｏｅ ｕａ ｈ ｉ ｒａ ｒｐ ｌ ｏ ｔ ｔ ｌｔｄ ｔｅ ｒ ｉ
新型XLPE高压直流电缆绝缘料的空间电荷特性研究
ｗｉ ｈ ｆ ｔ ｏ ｒ ｅ ｉ ｇ ｎ ＸＬＰＥ ＨＶＤＣ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｉ ｎ ｓ ｕｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｔ ｅ ｉａ ｒ １ ．Ｔ ｈｅ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｎ ｅ ｗ
绝缘 材料 ２ ０ １ ５ ， ４ ８ （ ５ ）
陈 曦等：新型ｘ Ｌ Ｐ Ｅ 高压直流电缆绝缘料的空间电荷特性研究
３ ５
新型Ｘ Ｌ Ｐ Ｅ高压 直流 电缆绝缘料 的 空 间 电荷特 性研 究
陈 曦 ２ 吴
（ １ ． 西安交通大学 ，西安
锴
５ ３ ０ ０ ２ ３ ）
７ １ ０ ０ ４ ９ ；２ ． 广西电网公司电力科学研究 院 ，南宁
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｙ ｏ ｎ Ｓ ｐ ａ ｃ ｅ Ｃｈ ａ ｒ ｇ ｅ Ｃｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｏ ｆ
Ｎｅ ｗ ＸＬＰＥ Ｉ ｎｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｆ ｏ ｒ Ｈ
Ｃｈ ｅ ｎ Ｘｉ ，Ｗ ｕ Ｋａ ｉ ｒ ．Ｘ／ ’ ａ ｎ Ｊ ｉ ａ ｏ ｔ ｏ ｎ ｇ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｘｉ ’ ａ ｎ ７ １ ０ ０ ４ ９ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ， ＂
பைடு நூலகம்
ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｌ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｏ ｕ ｔ ｅ ｒ ｉ ｎｓ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｌ ａ ｙ ｅ ｒ ，ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｗｏ ｕ ｌ ｄ ｌ ｅ ａ ｄ ｔ ｏ ｔ ｈ ｅ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ａ ｎ ｄ ｌ ｉ ￣ｔ ｉ ｍｅ ｏ ｆ ｃ ａ ｂ ｌ ｅ ｉ ｎ ｓ ｕ—
纳米复合聚乙烯材料中的两相界面及其荷电行为
纳米复合聚乙烯材料中的两相界面及其荷电行为
纳米复合聚乙烯材料具有众多优点，如高强度、低摩擦系数和高耐久性，因而在许多应用领域得到了广泛的应用。
由于内部各组分的不同介电性质，纳米复合聚乙烯材料的两相界面和聚合物表面的荷电行为在它们的物理性能和力学性能重要性方面占有极其重要的地位。
一、两相界面
1.定义：两相界面是纳米复合聚乙烯材料中不同组分的交界处。
2.影响：两相界面可以影响纳米复合聚乙烯材料的力学性能，如吸收能量、拉伸强度和抗拉伸强度等。
此外，两相界面也可以改变纳米复合聚乙烯材料的化学结构、电性质以及水分含量等。
3.表征：两相界面的表征主要有X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱等。
二、荷电行为
1.定义：聚乙烯聚合物表面的荷电行为是指纳米复合聚乙烯材料中聚乙烯基表面所产生的电性质现象。
2.影响：聚乙烯表面的荷电行为具有影响纳米复合聚乙烯材料特性的重要作用，包括改变材料的力学性能、抗磨损性能和耐久性等。
3.表征：聚乙烯表面的荷电行为主要可以通过仪器测试仪器、拉曼光谱仪和紫外可见光谱仪，以及电化学技术等手段来表征。
茂金属聚乙烯与低密度聚乙烯共混的结晶形态和空间电荷效应_王霞
2006年 4 月电工技术学报Vol.21 No.4 第21卷第4期TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Apr. 2006茂金属聚乙烯与低密度聚乙烯共混的结晶形态和空间电荷效应王霞1何华琴1屠德民1雷超2杜强国2（1. 西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安 7100492. 复旦大学高分子科学系上海 200433）摘要将少量茂金属聚乙烯（MPE）作为成核剂与普通低密度聚乙烯（LDPE）共混，用电声脉冲法（PEA）测量了其空间电荷分布；以差示扫描量热法（DSC）研究了共混物的非等温结晶行为；通过小角激光散射（SALS）和广角X衍射(WAXD)实验研究了共混物的球晶尺寸和结晶形态的变化。
测试结果表明，1%wt的MPE与LDPE共混，能有效减小球晶尺寸，提高结晶速率和晶体成核能力，有利于电荷的输运，从而降低了空间电荷的聚集。
关键词：低密度聚乙烯茂金属聚乙烯空间电荷分布结晶成核中图分类号：TM215.1Space Charge Distribution and Crystalline Structure in Low-Density Polyethylene Modified by Metallocene Catalyzed PolyethyleneWang Xia1 He Huaqin1 Tu Demin1 Lei Chao2 Du Qiangguo2（1. Xi’an Jiaotong University Xi’an 710049 China2. Fudan University Shanghai 200433 China)Abstract A small amount of metallocene catalyzed polyethylene(MPE), acting as a nucleator, is blended into low-density polyethylene(LDPE) in this paper. Then the space charge profile in the blends is measured by pulsed electro-acoustic (PEA) method. At the same time the crystallization of the blends was studied by differential scanning calorimerty (DSC) method. In addition, the tests of small-angle light scattering (SALS) and wide-angle X-ray diffraction (WAXD) experiments research the changes of the size of spherulite and crystalline form. The test results show that the decrease of space charge in the blends especially in the LDPE by blending 1 wt% MPE can probably be attributed to the improvement of the nucleation, and the decrease of the size of spherulite and the dissipation of charges through boundary regions of smaller spherulites.Keywords：Low-density polyethylene, metallocene catalyzed polyethylene, space charge distri- bution, crystallization, nucleation1引言研制高耐电强度的聚乙烯材料已成为国内外电气绝缘材料研究学科的重要课题。
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聚乙烯表面形貌对其空间电荷特性的影响王云杉1,周远翔1,王宁华2,孙清华1(1.清华大学电机工程与应用电子技术系,电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室,北京100084; 2.中国电力科学研究院,北京100085)摘要:随着空间电荷测量技术在最近三十年的巨大进步,固体电介质空间电荷研究成为研究热点。
聚乙烯的热压冷却条件会显著影响聚乙烯的形态结构。
而聚乙烯在热压过程中,其表面会由于不同的基底材料而形成不同的附生结晶层,从而具有不同的表面形貌。
此附生层的形态对空间电荷特性有很大的影响。
通过研究聚乙烯不同表面形貌的形成过程及其显微特征,并结合微观形态对不同表面形貌的聚乙烯进行了空间电荷测量分析,发现不同表面形貌的聚乙烯试样具有不同的空间电荷积聚特性。
关键词:空间电荷;聚乙烯;表面形貌;微观形态;P EA中图分类号:TM201.4;TQ325.12文献标志码:A文章编号:1009-9239(2008)04-0042-04Eff ect of Surface To p o g ra p h yon S p ace Char g e Characteristic in Pol y eth y leneWAN G Yun-s ha n1,ZHOU Yua n-xia n g1,WAN G Ni n g-hua2,SUN Qi n g-hua1(1.S t ate Ke y L aborator y o f Cont rol an d S i m ul ation o f Pow er S y stem an d Generation E q ui p ment,De p art ment o f Elect rical En g i neeri n g,Tsi n g hua U ni versit y,Bei j i n g100084,Chi na;2.Chi na Elect ric Pow er Research I nstit ute,Hai di an Dist rict,Bei j i n g100085,Chi na) Abstract:Wit h g r eat p r o g r ess es of s p ace cha r g e meas ur e me nt t echnolo g ies i n t he las t t hr ee decades, lots of r es ea rches we r e f ocus e d on s p ace cha r g es i n s olid dielect rics.The heat p r essi n g a nd a nneali n g condition of p ol y et h y le ne(P E)aff ect its mor p holo gy obviousl y.Duri n g t he heat p r essi n g,t he s urf ace of P E f or ms diff e r e nt s urf ace t o p o g ra p hies becaus e of diff e r e nt s ubs t rat e mat e rials.Surf ace t o p o g ra p h y has g r eat r elation t o t he e p it axial c r y s t allization la y e r a nd i nfl ue nces t he s p ace cha r g e cha ract e ris tic of P E dra maticall y.The f or mation p r ocess of diff e r e nt s urf ace t o p o g ra p hies a nd t hei r mic r o g ra p hic cha r2 act e rs i n low de nsit y p ol y et h y le ne(L D P E)was s t udie d i n t his p a p e r.P EA met hod was us e d t o mea2 s ur e t he s p ace cha r g e dis t ribution of s a m p les wit h diff e r e nt s urf ace t o p o g ra p hies a nd mor p holo g ies i n L D P E.It’s f ound out t hat t he va rie d s urf ace t o p o g ra p hies have diff e r e nt accumulation cha ract e ris tics of s p ace cha r g e.K e y words:s p ace cha r g e;p ol y et h y le ne;s urf ace t o p o g ra p h y;mic r o-mor p holo gy;p uls e d elect r o-acous tic (P EA)1前言聚乙烯由于其优异的绝缘性能和力学性能而在电气绝缘领域被广泛应用。
聚乙烯材料的研究目前非常关注空间电荷问题,空间电荷问题已经成为制约高压电介质材料发展的重要问题。
电介质材料中的空间电荷分布可以改变介质内部的局部电场分布,从而影响介质材料的电导和击穿等过程[1～3],影响材料的性能和寿命[4]。
聚乙烯的热压冷却条件显著影响聚乙烯的形态结构[5]。
事实上,聚乙烯在热压过程中,其表面会由于不同的基底材料,而形成不同的附生结晶(E p itaxial cr y stallization)层[6～8],而此附生层的形态对空间电荷特性有很大的影响。
附生结晶是一种物质在另一种物质(基底,Sub2 st rate)上的取向生长,实际上是一种表面诱导的取向结晶现象。
研究聚合物在无机盐类离子上的附生结晶始于20世纪50年代后期,聚合物-聚合物间附生结收稿日期:2008-06-25基金项目:国家自然科学基金项目(NSFC50437030、NSFC50277023、NSFC50347010)作者简介:王云杉(1983-),男,陕西人,博士研究生,研究方向为固体电介质的空间电荷特性及测量技术;周远翔(1966-),男,福建蒲田人,教授,博士生导师,从事高电压与绝缘技术的教学与科研工作,(电子信箱)zhou-y x@t sin g 。
晶是八十年代中期才开始的较新研究领域[6]。
已有研究证明,降温速率会对附生结晶产生影响[9]。
附生结晶可对材料的力学性能产生影响[6,7,10]。
通过对两种不同基底材料热压的低密度聚乙烯进行不同的热处理,进而进行其空间电荷特性的研究。
2实验2.1试品的制备试验所用原材料是低密度聚乙烯(LDPE )颗粒。
用两片预热至180℃的聚四氟乙烯或玻璃模具夹住原材料颗粒,用5k g 的不锈钢块施加压力,在180℃下保持30min 使其充分熔化,然后在空气中冷却成约100μm 厚的薄膜。
冷却速率约10℃/s 。
使用P TF E 为基底材料制备的试品称为LDPE -F 试品,使用玻璃片为基底材料制备的试品称为LDPE -G 试品。
在试验中,将试品原材料颗粒放在两片玻璃片之间,其中,“-F ”和“-G ”分别代表以P TF E 和玻璃为基底材料。
仍然以冰水冷却、空气冷却和缓慢冷却3种冷却方式制备试品,分别以“-I ”、“-A ”和“-S ”表示。
2.2表面形貌SEM 分析研究表明不同热处理方式得到的LDPE 试品会具有不同大小的球晶结构,冷却速率越高,球晶尺寸越小,反之则越大[5]。
但是不同的基底材料对试品的球晶大小和形态并没有显著的影响。
本研究使用SEM 分析得到试品的表面形貌。
在图1中,不同冷却方式的LDPE -F 和LDPE -G 两种试品的SEM 照片表明,以玻璃和P TF E 为附生基底材料结晶的试品表面形貌有着明显的不同:使用玻璃为基底材料制作的试品表面比较“光滑”,而使用P TF E 为基底材料制作的试品表面比较“粗糙”,且存在一些直线型的条纹。
这是由于聚乙烯在P TF E 基底材料上结晶时形成了附生结晶层。
聚乙烯在P TF E 取向基底上可形成平行链附生结晶,即沉积聚合物与基底聚合物分子链平行的取向结晶现象。
目前,对聚合物附生结晶的解释主要是以某种方式的简单几何匹配为基础。
平行链附生结晶体系由于发生复生的聚合物链相互平行地落在膜平面内,最容易实现的匹配是分子链间距离。
图2给出了聚乙烯的结晶结构,分子构象为平面锯齿型,立方晶型。
而P TF E 的分子构象为螺旋型,在19℃以上为立方晶型。
聚乙烯与P TF E 的附生结晶被解释为聚乙烯(100)面的分子链间距(0.492nm )与P TF E (100)或(010)面的链间距(0.566nm )之间不甚完美的一维匹配(失配率12%)。
而玻璃对于聚乙烯无附生诱导作用。
ⅰiiⅲ(a )L D P E -F (基底材料为P TF E ,ⅰ:冰水冷却试品;ⅱ:空气冷却试品;ⅲ:缓慢冷却试品)ⅰⅱiii(b )L D P E -G (基底材料为玻璃,ⅰ:冰水冷却试品;ⅱ:空气冷却试品;ⅲ:缓慢冷却试品)图1LD PE 试品以不同附生基底材料结晶时的SEM 照片图2聚乙烯的结晶结构2.3LDPE的空间电荷测量空间电荷测量使用PEA方法[11]。
实验中,在20℃下对LDPE试品分别施加直流场强50MV/m、100 MV/m或150MV/m并观察LDPE中空间电荷的分布和运动。
实验中每5s采集一次数据,每次采集200幅图像进行平均以消除噪声。
阴电极材料为铝电极上覆盖半导体高聚物膜,阳电极材料为铝。
3不同表面形貌的LDPE的空间电荷特性图3和图4分别给出了使用不同基底材料(P TF E和玻璃)热压的LDPE试品在50MV/m负直流场强作用后撤压10min时的空间电荷分布。
图33种热处理方式的LD PE-F试品在50M V/m负直流场强下作用10min后撤压10min时的空间电荷分布图43种热处理方式的LD PE-G试品在50M V/m负直流场强下作用10min后撤压10min时的空间电荷分布图3和图4中,以P TF E为基底材料热压制成的LDPE-F试品中积聚的空间电荷以同极性分布为主;而以玻璃为基底材料热压制成的LDPE-G试品中,阴阳两极附近均积聚正电荷,即在阳极为同极性积聚,在阴极为异极性积聚。