High-Temperature Performance of Dielectric Breakdown in BOPP Capacitor Film Based on Surface Grafting

材料科学 表面改性 电介质 聚丙烯 压力(语言学) 复合材料 电容器 介电强度 电压 嫁接 电子工程 光电子学 电气工程 聚合物 化学 化学工程 工程类 哲学 生物化学 语言学
作者
Haoliang Liu,Boxue Du,Meng Xiao,Toshikatsu Tanaka
出处
期刊:IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:28 (4): 1264-1272 被引量:18
标识
DOI:10.1109/tdei.2021.009585
摘要

In this paper, a novel modification method for biaxially oriented polypropylene (BOPP) membranes is proposed based on surface-grafting technology. The experimental results show that, compared with the pristine samples, the surface-grafted films show better breakdown strength under different voltage stress especially at higher temperatures (85 °C). The DC withstand strength of the surface-grafted PP membranes grows by 42.7% from 386.4 to 551.2 kV/mm. The breakdown strength climbs by 63.5% from 305.9 to 500.2 kV/mm under DC superimposed pulse voltage. Under DC superimposed harmonic stress, the breakdown strength is increased from 175.6 to 587.4 kV/mm by 234%. The influence of surface modification on charge transmission behavior is proposed based on the Density Functional Theory (DFT) simulation. This research provides a theoretical and methodological reference for performance optimization by surface modification for BOPP capacitors.
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