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当介电电压超过时,聚对二甲苯会发生什么?

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聚对二甲苯化合物(聚对二甲苯)作为保形建筑涂料,广泛运用于车辆,诊疗,电子器件,国防和半导体业。他们是可塑性的,全透明的,并具备优异的阻拦特性,如电解介质塑料薄膜。因为他们的堆积是在真空泵下实现的,因而可以涂敷亚微米领域的间隙,进而造成优异的隔绝特性(无间隙),而且它具备不凡的纯净度,这在电子器件运用中特别关键。并不是全部聚对二甲苯化合物都具备同样的介电气性能(表1)。一样关键的是要留意聚对二甲苯的介电气性能在于其薄厚,因而在于其%玻璃化温度,这将在下面开展表述。

表1:聚对二甲苯的类别和特性 *原材料数据信息:MatWeb

特性
模块
聚对二甲苯
聚对二甲苯
聚对二甲苯
分子式
化学方程式
C16H16
C16H14Cl2
C16H8F8
电子光学的
全透明
全透明
全透明
相溶性
电气性能
体积电阻率dc短期内
伏/密耳
7000
5600
6800
相对介电常数(@ 1 MHz)
2.66
2.95
2.17
相对介电常数(@ 1 kHz)
2.66
3.10
相对介电常数(@ 60 Hz)
2.66
3.15
体积电阻率
欧母-公分
1.40e 17
8.80e 16
2.0E 17


之前,深入分析聚对二甲苯时,一些通用性界定将有利于表述什么叫体积电阻率和击穿电压。汇聚原材料的体积电阻率可以界定为增加工作电压下介电穿透电阻器的度量(体积电阻率是利用将击穿电压除于试品薄厚来估算的)。用企业薄厚的安培表明。值越高,原材料越绝缘。在技术上讲,复合绝缘子不导电性,可是假如静电场充足大,复合绝缘子便会穿透并导电性[1]。Ó NCE击穿电压超出物理学高聚物可点燃或穿刺术,很有可能会产生,这将导电性[2]。务必记牢,绝缘层材料的薄厚在明确其击穿电压时起一定功效,而且它并不是线形的。

聚对二甲苯化合物是一部分结晶体的[3],[4]。堆积速度,薄厚,堆积后热处理工艺会危害聚对二甲苯的玻璃化温度[3],[5]。正如同Kahouli报导的那般,聚对二甲苯C的相对介电常数依据幂律随膜薄厚ε\’=dβ扩大,针对d 1000,β相对介电常数为0.0138±0.02。伴随着膜薄厚的提升原材料的间隙和不连续性的总数。此项探讨的含义取决于,通常从塑料薄膜的总体试品中推断塑料薄膜的电气性能。此项调查报告了膜厚为40-83000 nm的硅片上聚对二甲苯C膜的介电气性能。据报道,该高聚物在40nm薄厚以上变为半结晶体。测出的临界值膜薄厚为1000 nm,小于该临界值薄厚时,相对介电常数会减少到体值下列[3]。图1展现了薄厚与相对介电常数的关联。

聚对二甲苯1.png
图1聚对二甲苯-C的相对介电常数与薄厚的关联[3]

在另一项科学研究中,在2 mm×2 mm总面积的电力电容器构造上精确测量了Parylene C的电击穿电压,如下图2所显示,在该电力电容器构造上它作为介电层。体积电阻率。据报道,其击穿电压在全部电力电容器地区内维持匀速运动,这针对匀称且无针眼的层而言很典型性。以上结果显示,Parylene C塑料薄膜很合适作为电子光学运用中的栅绝缘层材料[5]。在另一项科学研究中,对聚对二甲苯C的击穿电压开展了科学研究,结果显示,破裂造成聚对二甲苯层形变,进而在塑料薄膜中产生汽泡(图3)[6]。

聚对二甲苯2.png
图2聚对二甲苯C层析的击穿电压是其薄厚的函数公式[5]。
聚对二甲苯3.png
图3精确测量后的试品:聚偏二甲苯C层中发生故障的缺点(聚对二甲苯薄厚为1.9 µm)的封闭式[6]。

论文参考文献
[1]“如何计算击穿电压”,《科学》。[网上]。可以用:https://sciencing.com/calculate-breakdown-voltage-6728339.html。[浏览:2020年2月20日]。
[2]“体积电阻率:企业,测试标准和材料表。” [网上]。可以用:https://omnexus.specialchem.com/polymer-properties/properties/dielectric-strength。[浏览:2020年2月20日]。
[3] A. Kahouli,“膜厚对聚对二甲苯C膜的构造,形状,电极化和电气性能的危害”,J。物理学 ,卷 112号 6,第 064103,2012年9月,doi:10.1063 / 1.4752022。
[4] WR Dolbier和WF Beach,“ Parylene-AF4:具备优异电极化和热特性的高聚物”,J。Fluor 。有机化学 ,卷 122号 1,第97–104页,2003年7月,doi:10.1016 / S0022-1139(03)00100-3。
[5] T. Marszalek,M。Gazicki-Lipman和J. Ulanski,“聚对二甲苯C做为有机化学场效应晶体管的通用性电极化原材料,” Beilstein J. Nanotechnol。,卷 8号 1,第1532-1545页,2017年7月,doi:10.3762 / bjnano.8.155。
[6] A. Heid,R。von Metzen,A。Stett和V. Bucher,“在多种标准下查验Parylene C塑料薄膜的体积电阻率”,Curr。老先生 生物医学工程。。,卷 2,沒有 2016年1月1日,doi:10.1515 / cdbme-2016-0012。

 

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