高频变压器用硅橡胶绝缘复合材料的击穿强度增强研究

为解决高频变压器(HFTs)封装绝缘材料长期承受电-热应力的问题，研究人员通过优化液态硅橡胶(LSR)复合材料体系，开发出含37.5 wt% SiO2和12.5 wt% Al2O3的50-3/1复合体系。该材料在20 kHz双极方波下击穿强度达37.7 kV/mm，热导率提升至0.61 W·m?1·K?1，兼具优异加工性能，为电力电子变压器提供了理想的高频绝缘解决方案。

　　

高频变压器(HFTs)作为电力电子变压器的核心部件，其外部封装绝缘材料需要长期承受严苛的电应力与热应力挑战。液态硅橡胶(LSR)凭借卓越的绝缘特性、宽广的工作温域以及便捷的室温固化工艺，在电气绝缘封装领域备受青睐。科研团队通过精心设计LSR复合材料体系，成功将纳米二氧化硅(SiO₂)与氧化铝(Al₂O₃)以3:1的黄金比例(总填充量50 wt%)复合，制备出性能惊艳的50-3/1复合材料。该材料在20千赫兹高频双极方波测试中展现出37.7千伏/毫米的惊人击穿强度，同时热导率提升至0.61瓦特每米开尔文(0.61 W·m^?1·K^?1)，如同为电子器件装上了"绝缘铠甲"和"散热翅膀"。更令人振奋的是，这种"纳米配方"材料依然保持着LSR与生俱来的加工优势，为新一代高频电力设备提供了兼具高可靠性与工艺友好性的绝缘解决方案。