随着电力电子技术及新型半导体器件的迅速发展,八十年代以后,越来越多的交流变频调速电动机得到了广泛应用。由于局部放电等原因,许多变频电机的寿命只有1²年,甚至有些电机绝缘在试运行阶段就发生击穿破坏。纳米科学技术的发展为新材料的开发和对现有材料的改性提供了新的思路和途径,纳米介质的出现,开辟了电介质新的应用领域。与传统介质比较,纳米复合介质的电、热、机械性能有了很大的改善。美国Dupont公司与ABB、西门子公司合作,于1995年研制出耐电晕聚酰亚胺薄膜,其耐电晕时间在20kV/mm场强下可达10⁵小时,接近云母纸水平,但是没有见到从电介质理论的角度对其耐电晕机理进行深入研究的报道。为了研究无机成分掺杂对聚酰亚胺薄膜介电性能的影响,本文测量了美国Dupont公司生产的原始聚酰亚胺薄膜（100HN）和耐电晕聚酰亚胺薄膜（100CR）的电气强度、直流体积电阻率、电导电流特性曲线、介电谱以及耐电晕时间。此外,还测量了采用溶胶-凝胶法制备的重量比分别为5wt%、10wt%、12.5wt%、15wt%和20wt%的聚酰亚胺/纳米Al₂O₃复合薄膜的介电参数。通过对100HN型薄膜与100CR型薄膜相关介电参数的测量,得出了以下的实验规律:（1） 100HN型薄膜与100CR型薄膜的电气强度分别为428kV/mm和368 kV/mm。（2） 100HN型薄膜与100CR型薄膜的直流体积电阻率分别1.9×10¹⁷Ω·cm和2.05×10¹⁶Ω·cm。（3）随着温度的增加,两种薄膜的电导电流增加,100HN型薄膜的电老化阈值增加,而100CR型薄膜的电老化阈值减小;100CR型薄膜的电导电流明显大于100HN型薄膜。通过计算,100HN型薄膜与100CR型薄膜的陷阱俘获能级分别为0.9eV和0.7eV。（4）在102Hz¹05Hz的频率条件下,30℃¹50℃的温度范围内,两种薄膜的相对介电常数随着频率、温度的增加而减小;介质损耗角正切随着频率增加而增加,随着温度的增加先是减小而后增加;100CR型薄膜的相对介电常数与介质损耗角正切大于100HN型薄膜。（5） 100HN型薄膜与100CR型薄膜的耐电晕时间分别为12.5h和86.3h。不同掺杂含量的聚酰亚胺/纳米Al₂O₃复合薄膜的相关介电参数测量结果表明:（1）当纳米Al₂O₃的含量小于5wt%时,电气强度随着纳米Al₂O₃含量的增大而略有升高,在5wt%含量时达到最大值,当纳米Al₂O₃的含量大于5wt%时,随无机物含量的增加而迅速下降。（2）随着纳米Al₂O₃含量的增加,聚酰亚胺/纳米Al₂O₃复合薄膜的直流体积电阻率呈减小趋势。（3）随着纳米Al₂O₃含量的增加,聚酰亚胺/纳米Al₂O₃复合薄膜的电老化阈值减小,电导电流密度增加。（4）在102¹05Hz的频率条件下,30¹50?C的温度范围内,不同掺杂含量的聚酰亚胺/纳米Al₂O₃复合薄膜的介电谱特性与Dupont薄膜趋势一致。随着纳米Al₂O₃含量的增加,薄膜的相对介电常数与介质损耗角正切增加,当掺杂含量达到12.5wt%时,两者的增加幅度加大。（5）在电场强度一定时,聚酰亚胺/纳米Al₂O₃薄膜的耐电晕老化时间随着纳米Al₂O₃含量的增加而延长,当纳米Al₂O₃的含量为15wt%时达到最大值,之后又开始缩短。