摘要：聚酰亚胺(polyimide,pi)薄膜作为特殊工程塑料在变频电机绝缘设计中得到了广泛应用,方波脉冲电压下的局部放电是造成变频电机绝缘系统失效的主要原因之一。为探讨放电对电机绝缘的损伤作用过程,基于ASTM 2275 01标准设计一套表面放电老化试验系统,并对pi薄膜进行老化试验。表面放电使介质表面碳化,增加了pi薄膜的表面电导率,这对表面放电活性有较大的影响;借助扫描电子显微镜观察了不同放电老化阶段下pi薄膜表面及横截面的微观形貌,发现pi薄膜的降解是从试样表面逐渐向内部发展的过程;采用傅里叶红外光谱(Fourier transform infraredspectroscopy,FTIR)分析了pi薄膜在老化前后的FTIR图谱,发现pi分子主链上的醚键(C-O-C)和酰亚胺环(C-N-C)键在放电老化作用下断裂,表面放电侵蚀造成有机分子链断裂是聚合物降解的本质原因。

摘要：为了满足空间衍射成像系统对大口径、轻量化衍射元件的需求,设计制作了直径为400mm的聚酰亚胺(pi)薄膜菲涅尔衍射元件。通过紫外光刻、离子束刻蚀等微细加工方法在石英基底上制作衍射图形,然后将衍射图形复制到pi薄膜上得到菲涅尔衍射型薄膜元件。结合有限元法探究了薄膜复制过程中热应力的变化规律及降低热应力的方法,分析了影响薄膜衍射效率的因素及薄膜制作误差、温度变化对薄膜成像的影响,最终实现了大面积薄膜与基底的分离,并通过局部氧气等离子体轰击提高了薄膜衍射效率的均匀性。经测试,薄膜菲涅尔衍射元件的厚度约为20μm,在波长633nm处的实际衍射效率平均值为33.14%,达到了理论效率的81.83%,衍射效率的均方根值RMS=0.01。实验结果表明,通过紫外光刻、离子束刻蚀和薄膜复制的方法可以得到大口径、高衍射效率的薄膜菲涅尔衍射元件。

摘要：为改善SF_(6)断路器在严寒地区的使用性能,克服SF_(6)气体在温度低于-15℃时密度下降,温度低于-27.5℃时出现液化的问题,提出以聚酰亚胺(pi)薄膜作为加热源对气室进行加热的方案,利用ANSYS软件对其进行热流耦合分析。根据热模拟结果,结合相关性分析、选用自适应Kriging模型构建响应面,利用MOGA多目标遗传算法对pi面积和排布进行优化设计,通过仿真分析计算得到优化方案,与优化前的方案相比,优化后的pi薄膜的使用面积减少19%,功率消耗减少19%,SF_(6)气体的最大温差由39 K降到15 K,实现了对pi薄膜面积与排布的多目标优化设计。