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纳米SiOx∕LDPE复合材料电导机理的研究

2009年第6期 电线 电缆 2009年 l2月 No.6 2009 ElectricW ire& Cable Dee.,2009 纳米 SiOx/LDPE复合材料电导机理的研究 陈 炯 , 尹 毅 , 李 拮 , 肖登明 (1.上海 电力学院,上海 200090;2.上海交通大学电气工程系,上海 200030) 摘要 :以双溶液共混的方法制备 了不 同浓度 的纳米 SiO /LDPE聚合物复合材料 ,并利用 x射线衍射 (XRD)对 复合材料的结晶形态进行 了测量。测量结果表明,纳米 SiO 粒子 的添加 ,使低密度聚乙烯 (LDPE)的晶粒尺 寸变小、结晶度变大。利用微 电流计对不 同浓度 的纳米 SiO /LDPE聚合物复合材料在 293—353K的温度 范 围内进行电导测量。结合计算机 曲线拟合技术 ,对空间电荷限制 电流、肖特基效应、普尔.弗兰凯尔效应、离子 跳跃 电导模型进行了研究。研究表明,纯LDPE的电导模型以空间电荷限制 电流为主,纳米 SiO /LDPE复合 材料 的电导以离子跳跃 电导为主,并且其跳跃距离随温度的增加而增加。 关键词 :低密度聚乙烯 ;纳米SiO ;强场 电导;X射线衍射 中图分类号:TM215.1 文献标识码 :A 文章编号:1672.6901(2009)060.021—04 TheStudyonHighFieldConduction intheComposites ofLow-Density-Polyethylene/Nano-SiO。 CHENJiong. -al (ShanghaiUniversityofElectricPower,Shanghai200090,China) Abstract:Molecularstructureandmorphologyofacompositeoflow—density-polyethylene(LDPE)andnano—SiO preparedbythemethodofdouble·solutionmixturewerestudiedbyX-rayDiffraction(XRD).Itcanbeenseenthat thedegreeofcrystallizationincreases,andthesizeofcrystalbecomesmall,whenthenano·SiO particlesareadded inLDPE.High—electric-fieldconductioninthecompositeswasinvestigatedintherangeof293~353K.Inorderto findoutthemechanism ofhigh field conduction innano-SiO /LDPE,Schottky effect,Poole-Frenkeleffect,space— charge·limitedconduction(SCLC),andionh0ppingc0nducti0narestudied.Itispointedoutthatspace-charge—limit· edconductionfitswellforpureLDPE.BothSchottkyeffectandPoole—Frenkeleffectdonotfitwellforallofthesam— ples.IonhoppingconductionfitsofrthecompositeofLDPE/nano—SiO ,andthehoppingdistancesofthecomposite increaseswith increasingtemperature. Keywords:lo

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