Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Сравнительная оценка влияния химического строения производных полиэтилена на электрическую прочность тонких плёнок для высоковольтных конденсаторов

А. В. Пестов, В. А. Логунов, Л. А. Дарьян, О. А. Никитин

Аннотация


С целью установления влияния химического строения производных полиэтилена на величину электрической прочности и диэлектрической проницаемости плёночных материалов на их основе в настоящей работе получен ряд тонких плёнок с использованием производных полиэтилена, содержащих в боковой цепи неполярные и полярные группы (полипропилен, поливинилхлорид, поливинилиденфторид, поливиниловый спирт, поливинилбутираль, сополимеры стирола и акрилонитрила, полиметилметакрилат), для которых проведена сравнительная оценка электрических характеристик. Установлено, что природа заместителя в боковой цепи заметно влияет на диэлектрическую проницаемость тонкоплёночного материала, при этом изменение величины электрической прочности практически не зависит от химического строения производного полиэтилена.

DOI: 10.71527/EP.EN.2026.04.003

 EDN: LQTAAR


Ключевые слова


производные полиэтилена, плёночные материалы, электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость

Полный текст:

PDF

Литература


Saraswat Apoorv, Kumar Sunil. Sulfonate / sulfonic-acid pendant chain containing reactive polymer composites for green energy technologies: future prospects // Polymer Bulletin (Heidelberg, Germany). 2025. Vol. 82(15). P. 9747 – 9786. DOI: 10.1007/ s00289-025-05949-3.

Pandey Sanjiv Kumar. Self-healing polymers for aviation applications and their impact on circular economy / Pandey Sanjiv Kumar, Mishra Sunidhi, Ghosh Sourav, Rohan Rupesh, Maji Pradip K. // Polymer Engineering & Science. 2024. Vol. 64(3). P. 951 – 987. DOI: 10.1002/pen.26616.

Ho Janet S., Greenbaum Steven G. Polymer capacitor dielectrics for high temperature applications // ACS Applied Materials & Interfaces. 2018. Vol. 10(35). P. 29189 – 29218. DOI: 10.1021/acsami.8b07705.

Дарьян Л. А., Логунов В. А. Перспективы создания высоковольтных конденсаторов нового поколения с повышенными удельными характеристиками // Энергетик. 2022. № 2. С. 3 – 6.

Zhang N. Light Weight High Temperature Polymer Film Capacitors with Dielectric Loss Lower Than Polypropylene / N. Zhang, J. Ho, J. Runt, S. Zhang // Journal of Materials Science: Materials in Electronics. 2015. Vol. 26 (12). P. 9396 – 9401.

Gupta S. Evaluation of Poly(4-methyl-1-pentene) as a Dielectric Cpacitor Film for High-Temperature Energy Storage Applications / S. Gupta, I. Offenbach, J. Ronzello, Y. Cao, S. Boggs, R. A. Weiss, M. Cakmak // Journal of Polymer Science. Part B: Polymer Physics. 2017. Vol. 55 (20). P. 1497 – 1515.

Suthar J. L., Laghari J. R. Dielectric Breakdown Studies of Teflon Perfluoroalkoxy at High Temperature // Journal of Materials Science. 1992. Vol. 27 (7). P. 1795 – 1800.

Chu B. A dielectric polymer with high electric energy density and fast discharge speed / B. Chu, X. Zhou, K. Ren, B. Neese, M. Lin, Q. Wang, F. Bauer, Q. M. Zhang // Science. 2006. Vol. 313. P. 334 – 336.

Eddine B., Heymans N. Changes in structural and mechanical behaviour of PVDF with processing or thermal treatment // Polymer. 2001. Vol. 42. P. 7017 – 7023.

Lau K. Effect of annealing temperature on the morphology and piezoresponse characterisation of poly(vinylidene fluoride- trifluoroethylene) films via scanning probe microscopy / K. Lau, Y. Liu, H. Chen, R. L. Withers // Adv. Condens. Matter Phys. 2013. P. 1 – 5.

Xu H. Ferroelectric and electromechanical properties of polyvinylidenefluoride – trifluoroethylene – chlorotrifluoroethylene terpolymer / H. Xu, Z. Y. Cheng, D. Olson, T. Mai, Q. M. Zhang, G. Kavarnos // Appl. Phys. Lett. 2001. Vol. 78. P. 2360 – 2362.

Takahashi Y., Furukawa T. Kinetics of the ferroelectric — paraelectric transition of copolymers of vinylidene fluoride and trifluoroethylene: the intermediate state during the transition and the effect of critical fluctuation on the kinetics // Macromolecules. 2004. Vol. 37. P. 2807 – 2811.

Hardy C. G. Oligoaniline-containing supramolecular block copolymer nanodielectric materials / C. G. Hardy, M. Islam, D. Gonzalez-Delozier, H. J. Ploehn, C. Tang // Macromol. Rapid Commun. 2012. Vol. 33. P. 791 – 797.

Meng Q. Effect of poly(methyl methacrylate) addition on the dielectric and energy storage properties of poly(vinylidene fluoride) / Q. Meng, W. Li, Y. Zheng, Z. Zhang // J. Appl. Polym. Sci. 2010. Vol. 116. P. 2674 – 2684.

Zha Jun-Wei. Polymer-based dielectrics with high permittivity for electric energy storage: A review / Zha Jun-Wei, Zheng Ming-Sheng, Fan Ben-Hui, Dang Zhi-Min // Nano Energy. 2021. Vol. 89. Part B. 106438. DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106438.

Wang D. H. Synthesis and Characaterization of High Nitrile Content Polyimides as Dielectric Films for Electrial Energy Storage / D. H. Wang, B. A. Kurish, I. Treufeld, L. Zhu, L.-S. Tan // Journal of Polymer Science. Part A: Polymer Chemistry. 2015. Vol. 53 (3). P. 422 – 436.

Treufeld I. Enhancing Electrical Energy Storage Using Polar Polyimides with Nitrile Groups Directly Attached to the Main Chain / I. Treufeld, D. H. Wang, B. A. Kurish, L.-S. Tan, L. Zhu // Journal of Materials Chemistry. Part A. 2014. Vol. 2. P. 20683 – 20696.

Ma R. Rationally Designed Polyimides for High-Energy Density Capacitor Applications / R. Ma, A. F. Baldwin, C. Wang, I. Offenbach, M. Cakmak, R. Ramprasad, G. A. Sotzing // ACS Applied Materials & Interfaces. 2014. Vol. 6 (13). P. 10445 – 10451.

Baldwin A. F. Structure-Property Relationship of Polyimides Based on Pyromellitic Dianhydride and Short-Chain Aliphatic Diamines for Dielectric Material Applications / A. F. Baldwin, R. Ma, C. Wang, R. Ramprasad, G. A. Sotzing // Journal of Applied Polymer Science. 2013. Vol. 130(2). P. 1276 – 1280.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


  998 – 2025 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

          

Выставки: