单轴拉伸聚丙烯薄膜的微观结构演变及其对电学性能的影响

Microstructural Evolution of Uniaxially Stretched Polypropylene Films and Its Impact on Electrical Properties

王昕劼黄磊宋延晖王健涛钟少龙党智敏 · 高电压技术 · 2025年5月 · Vol.51

聚丙烯（PP）作为薄膜电容器中常用的半结晶聚合物，其结晶结构显著影响材料的电学性能与储能特性。本文通过制备不同厚度的单轴拉伸PP薄膜，结合偏光显微镜、原子力显微镜、二维X射线散射及差示扫描量热法分析其结晶形貌差异，并系统研究了取向结构对陷阱参数、直流击穿强度、介电性能和储能行为的影响。结果表明，较薄的PP薄膜有利于形成高度取向的shish-kebab纤维晶结构，改善表面粗糙度，优化陷阱分布，促进电荷消散，从而提升绝缘性能与储能能力。

解读: 该研究揭示的单轴拉伸PP薄膜微观结构调控机制对阳光电源储能系统具有重要应用价值。通过优化薄膜厚度形成高取向shish-kebab结构，可显著提升薄膜电容器的击穿强度和储能密度，直接应用于ST系列储能变流器的直流支撑电容和PowerTitan系统的滤波电容设计。改善的陷阱分布特性可降低介电损耗、提高充...