有机硅弹性体

同极性电荷主导

本有机硅弹性体绝缘材料在直流电压下表现为同极性电荷注入占主导，其积累过程会削弱界面电场、限制进一步注入，并随时间逐渐趋于稳定，为直流绝缘设计提供一种电荷行为明确且可预测的介电材料。

张金强 · 李学宝 · 孙鹏 · 赵志斌 · 崔翔 · Xiaoguang, Wei · Tang, Xinling · Rui, Jin

High Voltage 2024

参数信息

电场阈值

<4 kV/mm

技术优势

界面电场能自稳定

同极性电荷注入后积累的空间电荷削弱界面电场，降低进一步注入，最终界面电场和空间电荷分布随时间逐渐稳定，从而减少电场畸变和老化风险。

电荷稳定时间可预测

基于肖特基注入模型和电流密度与体电荷密度的关系，提出了计算空间电荷积累达到稳定时间的方法，模型与实验结果吻合，可用电场阈值和界面势垒估算稳定时间。

应用场景

• 直流电缆绝缘：同极性电荷注入实现界面电场自稳定，降低电缆绝缘老化风险。
• 高压直流输电：为高压直流设备绝缘设计提供电荷行为可预测的介电材料。
• 柔性电子绝缘：有机硅弹性体柔韧且电荷行为明确，适合柔性电子绝缘层。
• 绝缘测试：模型可估算空间电荷稳定时间，用于优化绝缘测试时长。