《離子注入改進聚合物/陶瓷真空沿面閃絡特性研究》是依託中國科學院電工研究所，由徐蓉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：離子注入改進聚合物/陶瓷真空沿面閃絡特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：徐蓉
- 依託單位：中國科學院電工研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
絕緣子在遠低於自身以及相同真空間隙的擊穿強度下就會發生沿面擊穿，這種沿面閃絡現象嚴重製約著真空電氣系統的絕緣性能。真空中絕緣介質沿面閃絡現象是一個與絕緣子表面特性密切相關的現象，絕緣子的表面特性（如表面粗糙度、表面能、表面缺陷和表面殘餘應力等）對它的沿面閃絡性能影響十分明顯。通過離子注入技術改變絕緣子表面的粗糙度、電阻率、表面結構、吸附能力等，研究其對絕緣子表面耐壓特性的影響是本課題重點。本項目以離子注入改性、真空沿面閃絡特性實驗研究為主，採用AFM、 XRD、XPS、全金屬超高真空分析系統、四極質譜儀、二次電子發射係數測量裝置等多種測量手段，並配合一定的理論計算，探索離子注入改進絕緣子沿面閃絡特性的影響因素及其機理，系統的研究提高絕緣材料表面耐壓性能的新技術。
結題摘要
絕緣子在遠低於自身以及相同真空間隙的擊穿強度下就會發生沿面擊穿，這種沿面閃絡現象嚴重製約著真空電氣系統的絕緣性能。真空中絕緣介質沿面閃絡現象是一個與絕緣子表面特性密切相關的現象，絕緣子的表面特性對它的沿面閃絡性能影響十分明顯。離子注入技術將離子束入射到材料中去，離子束與材料中的原子或分子將發生一系列物理的和化學的相互作用，入射離子逐漸損失能量，最後停留在材料中，並引起材料表面成分、結構和性能發生變化，從而最佳化材料表面性能，或獲得某些新的優異性能，進而對絕緣子的表面耐壓特性產生影響。本課題建立了真空沿面閃絡特性研究實驗平台，並對電流、電壓測量系統進行了搭建和標定。製備了聚四氟乙烯和陶瓷絕緣試樣，開展了不同電極材料下的沿面閃絡實驗。針對真空沿面放電中二次電子雪崩機制開發了模擬軟體，並開展了初步的仿真計算。利用離子注入軟體SRIM程式，計算了不同能量注入離子條件下的絕緣材料表面特性變化規律，包括離子的射程和材料的損傷情況等。利用電子迴旋共振離子源開展了離子注入實驗，利用不同注入劑量的C和N離子注入陶瓷和聚四氟乙烯樣品表面，測量離子注入前後表面特性的變化，結合計算結果，對離子注入改性機理進行了探討。
