辉光放电等离子体用于聚丙烯薄膜表面处理第33卷第2期?190?2007年2月高电压技术HighVoltageEngineeringVo1.33Nn2Feb.2007辉光放电等离子体用于聚丙烯薄膜表面处理严飞,林福昌,王磊,戴玲(华中科技大学电气与电子工程学院,武汉430074)摘要:为研究用辉光放电等离子体处理后材料表面成分和分子结构的变化,用辉光等离子体处理聚丙烯(PP)薄膜,利用红外光谱和扫描电镜检测了材料表面微观结构的变化,并用国标规定的装置检测了它的击穿场强.实验证明,处理后的PP膜表面粗糙度增加,且引入了极性基团,微观结构产生了变化,但薄膜击穿强度没有发生明显变化.这为已经进行过很多的,关于等离子体表面处理对材料击穿场强的影响的研究提供了充足的实验证明,另也从微观角度为等离子体表面处理提供了较深入的理论支持.关键词:辉光放电;等离子体;聚丙烯薄膜;表面处理;击穿场强:TQ028.8文献标识码:A:1oo3—652O(2oo7)02-0190-05TreatmentofPolypropyleneFilmUsingPlasmaProducedbyGlowDischarge---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---YANFei,LINFuchang,WANGLei,DAILing(SchoolofElectricalandElectronicEngineering,HuazhongUniversityofScienceTechnology,Wuhan430074,China)Abstract:Differentkindsofgasincluding02,N2andArwereusedtOtreatPPfilmindifferenttreatmentintensity.andthetreatedfilmwereanalyzedbyandSEMdetermination.Theexperimentalresultsshowthatthekindofgasisthemostimportantfactoraffectingtheresult,andthereexistsanoptimumpointforthetreatmentintensity.In-fraredspectrashowthatunderappropriatetreatmentconditions.somepolaritygroupssuchasC00HandOHareproducedonthesurfaceoffilm.However,theenergyspectrumrevealsthatthemoleandweightpercentsofC,NandOOnthesurfacechangealittle,indicatingthattheamountsofpolaritygroupsareverysmall,leadingtOlittleimprovementinthecharacteristicsforbulkoffilm.TheSEMphotographsshowthatthecorrosionOnthefilmsur—faceisveryserious,theamorphousphasesareremoved,thecrystalphasesareexposedOnthesurface,andthecor—rosioniSuniforlTlontheSUrface.Thisphenomenonindicatesanobviouscoarseneffect.whichmaylcadtOmoresuf—ficientimpregnatingprogress.InordertOfurtherstudytheexperimentalphenomenon,thispaperanalyzesthechem—icalandphysicalmechanismsofplasmasurfacetreatment.TheprocessofplasmatreatmentCanproducefreeradi—cals.polaritygroupsandformcrosslinkagelays.Thesechen1ica1reactionsmaychangethestructuresofthefilmsurface,andbringaboutthereductionofinitialchargecarrieranddecreaseofelectronconductivityinthebulk.lead—ingtoincreaseofthebreakdownvoltageVbofthefilm.Somepartsofexperimentalresultsarec---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---onsistentwiththoseoftheoreticalanalyses.Keywords:glowdischarge;plasma;polypropylenefilm;surfacetreatment;electricfieldofbreakdown0引言等离子体是材料表面处理的一种常用方法.用等离子体处理后的材料,染色性,亲水性,粘结性,渗透性,防静电性等都可以得到改善[¨,且其电气性能也会产生相应的变化[.聚丙烯(PP)薄膜(一般厚度约lOt~m)是用来制作金属化膜电容器的一种常用高分子材料.金属化膜电容器具有很高的储能密度和能量释放功率,适用于高功率强脉冲系统的储能器件.提高电容器的能量密度和功率密度将减小电容器的体积,对减小*国家自然科学基金资助项目(50307004)整个装置的体积,节约成本具有重要意义.电力电容器的功率密度和脉冲电容器的储能密度的表达式分别为,/2,其中e为绝缘材料的介电常数,∞为电容器的工作角频率,E为绝缘材料的工作场强,试验证明,等离子体处理过后的聚丙烯薄膜的￡和E都发生了变化,但变化并不明显.经理论分析,等离子体处理后的聚丙烯膜表面不仅仅只是发生了物理变化,且应会引入新的分子基团,文中通过检验等离子体处理过后的聚丙烯薄膜...