DOI:10.1007/s10854-020-03888-5
PI纖維絕緣紙具有出色的絕緣性和耐熱性，可以代替傳統的絕緣紙以提供一種新型的高性能材料。本文采用兩步法合成了PI，即首先合成聚酰胺酸，然后進行靜電紡絲和熱酰亞胺化制備PI多孔纖維膜。試驗結果表明，PI多孔膜的擊穿場強為50 kV/mm。進一步的研究表明，絕緣結構具有連續多次擊穿的特性。當纖維膜在同一點重復擊穿至25次時，纖維膜的每個擊穿強度均在40到55 kV/mm之間變化，平均擊穿強度為53 kV/mm。通過原位聚合將納米Al2O3引入纖維膜中。摻雜2wt％納米Al2O3后，復合纖維膜的擊穿強度可以達到74.89 kV/mm，高于純薄膜的擊穿強度。同時，這種纖維紙還具有可重復的擊穿特性，減小了多次擊穿的擊穿電壓分布寬度。該特性為由纖維紙構成的絕緣結構提供了直流過電壓的免維護特性，并且可以提高變壓器在雷擊等直流過電壓下的使用壽命。
圖1.a純PI和Al2O3/PI纖維膜的紅外光譜。b純PI纖維膜的SEM圖像。
圖2.純PI纖維膜在不同點連續擊穿的擊穿場強圖。
圖3.連續5、10、15和20次擊穿時純PI纖維膜在不同點的擊穿強度。
圖4.含不同Al2O3量的復合纖維膜的SEM圖像：a-f分別對應于1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％和0wt％。
圖5.含不同Al2O3量的復合纖維薄膜多次擊穿的擊穿場強Weibull分布。
圖6.a含不同Al2O3添加的復合纖維膜的介電常數；b含不同Al2O3添加的復合纖維膜的介電損耗。
圖7.含不同Al2O3添加的復合纖維膜的熱失重曲線。
