定向hBN复合材料改善的电阻率-温度特性以抑制温度依赖的直流表面击穿

在本文中，使用具有各向异性热导率的定向hBN复合材料来改善电阻率-温度特性，从而通过定向操控热流，抑制温度梯度下直流表面闪络的发生。研究了复合材料在不同温度下的直流表面闪络性能、电阻率、载流子迁移率和电场分布，这些性能取决于hBN的取向。当hBN基面与电极轴的夹角为90°时，垂直取向的hBN复合材料显示出比填充正温度系数陶瓷颗粒的聚合物更好的电阻率-温度特性，其表面闪络电压比在高压电极加热至160°C时hBN基面与电极轴夹角为0°的垂直取向hBN复合材料高出28%。载流子迁移率和接地电极附近电场强度的最小上升是抑制定向hBN复合材料在高温下发生直流表面闪络的主要因素。本文所提出的工作将显著影响未来对直流电介质材料的研究方向和改性解决方案。