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40国江等：多层结构三元复合聚丙烯薄膜储能密度提升绝缘材料2024,57(1)
多层结构三元复合聚丙烯薄膜储能密度提升
国江，许梦伊，李辉，黄想，林浩，姜胜宝，陈尚，陈程
（中国电力科学研究院有限公司电网环境保护国家重点实验室，湖北武汉430074）
摘要：将马来酸酐接枝聚丙烯与纳米ZrO粒子共同构筑的三元复合聚丙烯薄膜作为外层，纯聚丙烯薄膜作为中间
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层，制备了不同纳米ZrO含量的多层结构三元复合聚丙烯薄膜，并对复合薄膜的理化性能和电气性能进行了测试分
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析。结果表明：纳米ZrO粒子在三元复合聚丙烯体系内具有良好的分散性，并且三元复合聚丙烯薄膜与纯聚丙烯薄膜
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之间的层间界面清晰。多层三元复合聚丙烯薄膜的结晶度相比单层纯聚丙烯薄膜显著提升。随着纳米ZrO含量的增
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加，多层三元复合聚丙烯薄膜的介电常数提高，而直流电气强度则先上升后下降，在纳米ZrO质量分数为1.0%时达到
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最大值（424.3kV/mm），相应的储能密度也达到最大值（2.14J/cm），相比于纯聚丙烯薄膜分别提高了10.6%和31.3%，
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并且介质损耗因数保持在与纯聚丙烯薄膜相同的10水平。三元复合聚丙烯和层间界面能够共同抑制异极性空间电
荷的迁移，进而有助于改善介质内部电场分布，提高电气强度，同时降低由于电子迁移产生的介质损耗。
关键词：聚丙烯；纳米电介质；多层结构；储能密度；电容器
中图分类号：TM215DOI:10.16790/j.cnki.1009-9239.im.2024.01.006
Improvementinenergystoragedensityofmultilayerternary
compositepolypropylenefilm
GUOJiang,XUMengyi,LIHui,HUANGXiang,
LINHao,JIANGShengbao,CHENShang,CHENCheng
(StateKeyLaboratoryofPowerGridEnvironmentalProtection,ChinaElectricPowerResearchInstitute,
Wuhan430074,China)
Abstract:Multilayer
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