不同电场分布对电击穿强度测试的影响

不同电场分布对击穿特性的影响：

  为了分析不同电场对聚丙烯薄膜击穿特性的影响，对未极化的厚度为100 um的试样在电极间距分别为2 mm, 4 mm和6 mm的针一棒电极下进行击穿实验，同时也对20um和60um的试样进行了相同的击穿实验。经过韦伯分布处理后的实验结果如图4-26和4-27所示，随着电极间距的增加，击穿电压有着明显的增加。这主要是因为电场不均匀系数随着电极间距的增加而变大，需要更多的能量才能使薄膜击穿。

如图4-28和4-29所示，利用两种图像提取方法对不同厚度的聚丙烯薄膜在不同电极间距下的击穿孔和碳化区进行计算分析，可以得出随着电极间距的增加，击穿孔面积和角二阶矩阵都表现出增加的趋势。电极间距对聚丙烯薄膜击穿特性有着显著的影响，尤其是对更薄的薄膜。击穿电压和击穿电流的迅速增加会产生更多的能量，导致薄膜被破坏以及形成更大的击穿区域。

在分析电极间距对聚丙烯薄膜击穿特性影响的基础上，又对未极化在的厚度为100um的试样在电极间距为4 mm的针一棒电极和针一针电极下进行击穿实验，同时也对20um和60um的试样进行了相同的击穿实验。经过韦伯分布处理后的实验结果如图4-30和4-31所示，在针一针电极下的击穿电压高于在针一棒电极下的击穿电压。这是因为针一针电极有两个尖duan，即有两个强电场区域，在同样的电极间距下强电场区域的增多，其电场不均匀程度会减弱，在针一针电极下的电场分布更加对称，导致电场不均匀程度小于针一棒电极的电场。所以当电场越趋于均匀，同样电极间距下的击穿电压就越高。

如图4-32和4-33所示，利用两种图像提取方法对不同厚度的聚丙烯薄膜在两种电极结构下的击穿孔和碳化区进行计算分析，可以得出在针一针电极下的击穿孔面积和角二阶矩阵都大于在针一棒电极下的击穿孔面积和角二阶矩阵。由于击穿电压和击穿电流小幅度的增加会导致更多能量的产生，这样会对薄膜造成更严重的破坏。利用canny算子和灰度共生矩阵的图像提取方法对聚丙烯薄膜在不同试样厚度、不同极化/去极化程度和不同电场分布下的击穿区域进行计算分析，可以看出每个击穿图像都对应了wei一值，这种识别和量化图像的方法可以很好地表征聚丙烯薄膜的击穿特性，所以canny算子和灰度共生矩阵的图像提取方法是两种很好地定量分析聚丙烯薄膜击穿现象的方法。