具有增强的击穿强度的电介质材料制造技术

本发明专利技术提供了一种击穿强度增强的电介质材料，所述电介质材料包括具有相背对的第一主表面和第二主表面的基础电介质层。第一应力减轻层设置在所述基础电介质层的所述第一主表面上。第二应力减轻层设置在所述基础电介质层的所述第二主表面上。所述第一应力减轻层和第二应力减轻层中的至少一者的体积电导率是所述基础电介质层的体积电导率的至少2倍。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有增强的击穿强度的电介质材料
本专利技术涉及具有增强的电介质击穿强度和用于电应用的其它性质的电介质材料。
技术介绍
固体电介质绝缘材料通常用作涉及电缆、附件、变压器、电力发电机、电力电容器等的电力应用中的绝缘体，主要用于维持系统电压。典型的电介质绝缘材料包括乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶、乙烯丙烯橡胶(EPR)和有机硅。中压和高压电力电缆通常包括导体，其被半导体层然后是电介质绝缘层环绕，以控制该导体周围的电场。绝缘材料还在电缆附件中起到电应力控制的重要作用。地下附件尤其需要提供应力控制，以便将电应力保持和控制在电介质层的击穿水平以下。随着电介质材料的电介质击穿强度增加，需要更薄的绝缘层以使电缆或附件在相同的电压电平下工作。因此，与使用传统绝缘材料制造的电缆和附件相比，包含具有增加的电介质击穿强度的电介质材料的电缆和附件可以制造得更小、更轻，并且成本更低，并具有相当的电压性能。这在传输电压下尤其重要，但对于中压类电缆和附件也很重要。随着全球电力需求的不断上升，仍然需要改进中压和高压功率器件。因此，需要具有增加的电介质击穿强度的绝缘材料。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，击穿强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种击穿强度增强的电介质材料，所述电介质材料包括：基础电介质层，所述基础电介质层具有相背对的第一主表面和第二主表面，第一应力减轻层，所述第一应力减轻层设置在所述基础电介质层的所述第一主表面上，以及第二应力减轻层，所述第二应力减轻层设置在所述基础电介质层的所述第二主表面上，其中所述第一应力减轻层和所述第二应力减轻层中的至少一者的体积电导率与所述基础电介质层的体积电导率的比率大于或等于2。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.17 US 62/065,0961.一种击穿强度增强的电介质材料，所述电介质材料包括：基础电介质层，所述基础电介质层具有相背对的第一主表面和第二主表面，第一应力减轻层，所述第一应力减轻层设置在所述基础电介质层的所述第一主表面上，以及第二应力减轻层，所述第二应力减轻层设置在所述基础电介质层的所述第二主表面上，其中所述第一应力减轻层和所述第二应力减轻层中的至少一者的体积电导率与所述基础电介质层的体积电导率的比率大于或等于2。2.根据权利要求1所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述应力减轻层中的至少一者包含分散在粘结剂材料中的填充材料。3.根据权利要求2所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述第一应力减轻层和所述第二应力减轻层中的至少一者包含半导体填充材料。4.根据权利要求3所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述半导体填充材料包括选自硅(Si)、锗(Ge)、砷化镓(GaAs)、砷化硼(BAs)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)、锑化镓(GaSb)、锑化铟(InSb)、磷化镓(GaP)、磷化硼(BP)、锑化铝(AlSb)、砷化铝(AlAs)、磷化铝(AlP)、硫化镉(CdS)、硒化镉(CdSe)、硫化锌(ZnS)、氧化锌(ZnO)、硫化铜(Cu2S)、硫化银(Ag2O)、二硫化钼(MoS2)、二硫化钨(WS2)、磷化镍(II)(NiP)、硫化锡(II)(SnS)、二硫化锡(IV)(SnS2)、硫化铅(II)(PbS)、硒化铅(PbSe)、氧化亚铜(I)(Cu2O)、氧化铜(II)(CuO)、氧化镍II(NiO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锡(II)(SnO)、二氧化钼(MoO2)、二氧化钛(TiO2)、砷化镓银(AgGaAs)和钛酸钡(BaTiO3)的材料。5.根据权利要求3所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述半导体填充材料包括低带隙半导电材料。6.根据权利要求2所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述填充材料包括选自掺杂半导体和在合成期间形成的晶格结构中具有空位和间隙缺陷的半导体的材料。7.根据权利要求2所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述填充材料包括高带隙(绝缘)材料。8.根据权利要求7所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述填充材料包括选自氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、云母和氧化铝(Al2O3)的材料。9.根据权利要求2所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述填充材料包括选自金属、石墨烯、炭黑、碳纳米管、掺杂半导体以及它们的组合的导电材料。10.根据权利要求2所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述应力减轻层中的至少一者包含相对于所述层的总体积约0.5体积％至约100体积％的填充材料。11.根据权利要求2所述的击穿强度增强的电介质材料，其中所述填充材料包括一种或多种颗粒，每种颗粒的形状选自球体、板、小片、立方体、针状、扁圆、球状体、棱锥、棱柱、薄片、棒、纤维、碎片、须以及它们的混合物。12.根据权利要求11所述的击穿强度增强的电介质材...

【专利技术属性】
技术研发人员：纳纳亚克拉·L·D·索马希里，保罗·V·许恩，安德鲁·C·洛特，威廉·L·泰勒，莱文特·伯耶克勒，卡尔·E·菲舍尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US