机械工程学报

作者：梁玉, 陆国权, 梅云辉

单位：1. 天津大学材料科学与工程学院 天津 300350;2. 弗吉尼亚理工大学电气与计算机工程系 黑堡镇 24061 美国;3. 天津工业大学电气工程学院 天津 300387

关键词：非线性电导涂层,局部放电,绝缘材料,功率器件,封装；

基金：国家自然科学基金资助项目(U1966212， 51922075， 51877147)。

高压电力电子器件的发展对其绝缘封装提出了更高要求。提出一种可以提升功率器件高压绝缘性能的非线性电导调制绝缘涂层，并对其性能进行研究分析。首先研究了非线性电导调制SiC/环氧树脂复合材料的制备工艺方法，并研究了材料电导率随电场强度及温度的变化规律。之后采用非线性电导调制SiC/环氧树脂作为绝缘涂层封装器件，通过有限元电场仿真结合试验的方法，验证了复合材料对器件局部放电性能的改善效果，结果表明采用非线性电导调制SiC/环氧树脂封装的器件的电场峰值相较于对照组降低了38.6%，且局部放电试验结果表明，非线性电导调制SiC/环氧树脂绝缘涂层可以将器件的局部放电起始电压提升44.9%以上。最后，对非线性电导调制SiC/环氧树脂绝缘涂层的长期可靠性进行了研究，通过热氧老化与湿热老化试验对其长期绝缘可靠性进行了试验验证，并从微观机理对试验结果进行分析。最终结果表明，采用非线性电导调制SiC/环氧树脂涂层封装的功率器件长期绝缘可靠性仍优于对照组。

来源：2024年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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