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| 編輯推薦： |
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《绝缘封装与聚合物介质材料》对于提升我国电力装备和电子器件绝缘封装水平有积极作用，对于培养该领域的学生和青年人才亦有促进作用。
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| 內容簡介： |
新能源技术已成为全球关注的热点，实现新能源技术发展离不开高性能电力电子器件和电力装备的支撑。绝缘封装与聚合物介质材料是保证电力电子器件和电力装备高效、长时、安全服役的关键。《绝缘封装与聚合物介质材料》围绕绝缘封装技术和绝缘介质材料安排了10章内容，深入探讨绝缘封装技术与聚合物绝缘材料在电力电子器件与电力装备制造领域中的应用现状、面临的挑战、以及前沿的科学研究和技术创新趋势，以期实现绝缘封装在满足现代电力电子器件与电力装备需求的同时，更加环境友好、可持续，为未来高性能电力电子器件和电力装备制造行业发展提供重要工艺和材料支撑。
《绝缘封装与聚合物介质材料》适合从事电力电子器件和电力设备设计制造领域的科技工作者阅读，也可供高等院校、科研机构和相关企业从事绝缘封装技术和绝缘介质材料研究的教师、研究生、高年级本科生以及企业研发人员参考，努力实现“材要好用，材要能用”的研发目标，促进电力电子器件和电力装备制造的高质量发展。
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| 關於作者： |
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党智敏，清华大学电机系长聘教授、博士生导师，国家杰出青年基金科学基金获得者，国家重点研发计划重点专项首席科学家，德国洪堡学者，IET Fellow和中国电工技术学会会士。主要研究方向为先进能源电工材料与器件，聚焦于介电高分子材料结构与性能的应用基础研究，是我国介电高分子材料和高储能薄膜电容器研究领域的重要学者之一。撰写/参编专著8部，发表400余篇期刊论文，其中SCI收录330多篇，SCI数据库他引18000多次，个人H指数74。2014-2023年连续10年入选Elsevier数据库“中国高被引学者”榜单。完成和承担纵向和横向各类项目40多项。担任国内外多个刊物的编委，国际杂志IET Nanodielectrics创刊主编。
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| 目錄：
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第1章绪论
1.1绝缘封装技术与聚合物绝缘材料
1.1.1电力电子器件绝缘
1.1.2绝缘封装技术
1.1.3绝缘封装材料
1.2聚合物绝缘材料基础
1.2.1聚合物绝缘材料
1.2.2聚合物绝缘材料性能基本参数
1.2.3聚合物绝缘材料特征
1.2.4固体击穿过程与耐压实验
1.2.5聚合物绝缘复合材料现状
1.3聚合物绝缘材料若干关键问题
1.3.1绝缘性能、导热性能与加工性能协同调控
1.3.2绝缘封装加工工艺优化与精细结构控制
1.3.3复杂条件下封装材料绝缘性能演化规律
1.4绝缘封装聚合物介质研究内容
1.5本书内容安排
参考文献
第2章绝缘封装本征型有机介质材料
2.1绝缘封装材料性能要求
2.1.1工艺及成本
2.1.2介电性能
2.1.3导热性能
2.1.4老化性能
2.2环氧树脂介质材料
2.2.1本征型导热液晶环氧树脂分类
2.2.2本征型导热液晶环氧树脂导热机理
2.2.3本征型导热液晶环氧树脂缺点
2.3聚酰亚胺介质材料
2.3.1非晶型聚酰亚胺
2.3.2液晶型聚酰亚胺
2.4硅橡胶介质材料
2.4.1硅橡胶分类
2.4.2加成型液体硅橡胶硫化机理
参考文献
第3章绝缘封装聚合物复合介质材料
3.1高导热聚合物绝缘复合材料
3.1.1聚合物绝缘材料导热机理
3.1.2本征聚合物结构调控
3.1.3聚合物/填料复合材料体系
3.1.4高导热绝缘复合介质材料在器件封装中的应用
3.2低介电损耗复合介质材料
3.2.1损耗机理
3.2.2低损耗绝缘材料
3.3强韧性绝缘复合介质材料
3.3.1增韧机理
3.3.2增韧方法
3.4本章小结
参考文献
第4章高功率器件绝缘封装与聚合物介质材料
4.1高功率器件封装绝缘结构设计
4.1.1键合线型高功率器件
4.1.2非键合线型高功率器件
4.2高功率器件封装绝缘材料
4.2.1基板材料
4.2.2灌封材料
4.3高功率模块封装绝缘材料老化
4.4高功率器件封装绝缘可靠性
4.4.1高导热绝缘封装材料
4.4.2高介电常数绝缘封装材料
4.4.3电导非线性绝缘封装材料
4.5本章小结
参考文献
第5章高压干式电力装备绝缘结构与介质材料
5.1干式电力变压器绝缘结构与介质材料
5.1.1干式电力变压器绝缘结构
5.1.2干式电力变压器介质材料
5.2盆式绝缘子绝缘结构与介质材料
5.2.1盆式绝缘子结构
5.2.2盆式绝缘子介质材料
5.3大容量发电机绝缘结构与介质材料
5.3.1发电机绝缘结构
5.3.2发电机绝缘介质材料
5.4电缆绝缘结构与介质材料
5.4.1电缆绝缘结构
5.4.2电缆绝缘材料
5.5本章小结
参考文献
第6章聚合物绝缘封装的热管理
6.1绝缘封装热管理意义与基本要求
6.2材料导热与绝缘特性关系
6.2.1直流/工频(50 Hz)电压
6.2.2高频电压(几百赫兹～几十千赫兹)
6.3材料导热与加工性能关系
6.3.1填料形状与尺寸分布对黏度影响
6.3.2填料表面改性
6.4高性能绝缘封装材料其他必要特性
6.4.1材料热膨胀系数
6.4.2材料介电损耗
6.4.3材料阻燃性
6.5本章小结
参考文献
第7章聚合物绝缘封装的应力管理
7.1材料形变与应变
7.2材料应力
7.3本构关系
7.3.1弹性材料
7.3.2塑性材料
7.3.3蠕变材料
7.4多层封装的热机械应力分析
7.4.1相关背景
7.4.2分析模型
7.4.3算例分析
7.5本章小结
参考文献
第8章聚合物绝缘封装的工艺性
8.1高功率器件绝缘结构与封装工艺
8.1.1高功率器件绝缘结构
8.1.2高功率器件绝缘封装工艺
8.2高功率器件绝缘封装聚合物材料
8.2.1有机硅材料
8.2.2环氧树脂材料
8.2.3塑料框架
8.2.4其他
8.3电力装备绝缘结构与封装工艺
8.3.1干式电力变压器绝缘结构与封装工艺
8.3.2盆式绝缘子绝缘结构与封装工艺
8.3.3大容量发电机绝缘结构与封装工艺
8.3.4高压电机绝缘结构与封装工艺
8.3.5输电线路绝缘结构与封装工艺
8.4电力装备绝缘封装聚合物材料
8.4.1干式电力变压器绝缘封装材料
8.4.2盆式绝缘子绝缘封装材料
8.4.3大容量发电机、电动机绝缘封装材料
8.4.4输电线路绝缘封装材料
8.5本章小结
参考文献
第9章聚合物绝缘封装的长效性
9.1聚合物短时与长期老化特性
9.1.1唯象寿命模型
9.1.2物理寿命模型
9.1.3多因子老化实验方法
9.1.4多应力作用协同效应
9.1.5聚合物多因子老化研究发展趋势
9.2绝缘封装结构性能演变规律
9.2.1高功率器件绝缘封装结构性能演变
9.2.2干式电力变压器绝缘封装结构性能演变
9.2.3盆式绝缘子绝缘封装结构性能演变
9.2.4大容量发电机、电动机绝缘封装结构性能演变
9.2.5输电线路绝缘封装结构性能演变
9.3绝缘封装安全性评价方法
9.3.1高功率器件绝缘封装评价
9.3.2干式电力变压器绝缘封装评价
9.3.3盆式绝缘子绝缘封装评价
9.3.4大容量发电机、电动机绝缘封装评价
9.3.5输电线路绝缘封装评价
9.4聚合物绝缘材料长效性评价
9.4.1环氧绝缘材料长效性评价
9.4.2硅橡胶绝缘材料长效性评价
9.4.3聚乙烯绝缘材料长效性评价
9.4.4聚丙烯绝缘材料长效性评价
9.4.5乙丙橡胶绝缘材料长效性评价
9.4.6其他聚合物绝缘材料长效性评价
9.5绝缘封装结构长效性评价
9.5.1高功率器件绝缘结构长效性评价
9.5.2干式电力变压器绝缘结构长效性评价
9.5.3盆式绝缘子绝缘结构长效性评价
9.5.4大容量发电机、电动机绝缘结构长效性评价
9.5.5电力电缆绝缘结构长效性评价
9.6本章小结
参考文献
第10章聚合物绝缘封装的自愈性
10.1聚合物结构特征与自愈性
10.2聚合物自修复行为
10.2.1本征型自修复聚合物
10.2.2外援型自修复聚合物
10.3绝缘封装聚合物自修复
10.3.1绝缘封装聚合物的电损伤
10.3.2电树老化的产生与发展机理
10.3.3电树老化抑制方法
10.4聚合物自修复绝缘特性影响
10.5本章小结
参考文献
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| 內容試閱：
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随着人类对美好生活的更高追求，优美舒适的环境、轻松健康的身心、快捷方便的出行等驱使着科技的不断发展。在此过程中与“新能源”技术相关的领域得到各级政务和行业的高度关注和支持，已成为当前我国政府实现中华民族复兴的重要科技任务之一。
实现新能源技术创新离不开电力电子器件和电力装备的支撑。电力电子器件是控制、信息、生物等高科技领域的重要基础，其性能的优劣直接影响整机的工作状态、效能发挥和服役寿命等。为了使器件和装备的各种功能特性与功率特性获得高效安全的充分利用，对电力电子器件和电力装备进行必要的绝缘封装至关重要，绝缘封装的效果主要在于封装工艺优化和封装材料性能的提升。
在现代电力电子技术和电力装备的快速进展中，绝缘封装技术在提高器件和装备运行可靠性及长期稳定性上有重要作用。随着微型化和高功率密度成为器件设计的新趋势，对绝缘封装材料的性能要求更加严苛。聚合物绝缘材料，因其具有卓越的绝缘特性，且拥有轻质、易加工及成本低等优点，在众多绝缘材料中脱颖而出，成为器件封装技术和大型电力设备绝缘结构的核心要素。绝缘封装材料不仅要确保阻止电流的非预期泄漏，维持电力电子元件和电力装备功能的电气隔离，还需要在不利条件下保护器件或装置免受温度、湿度、化学物质及物理场变化带来的损伤。
本书将深入探讨绝缘封装技术与聚合物绝缘材料，阐述其在电力电子器件与电力装备制造领域中的应用现状、面临的挑战，以及前沿的科学研究和技术创新趋势，着重讨论如何通过材料科学和工程技术的进步，使绝缘封装在满足现代电力电子器件与电力装备需求的同时，更加环境友好、可持续，为未来高性能电力电子器件和电力装备制造行业的发展提供重要技术和材料支撑。
本书分为绝缘介质材料和绝缘封装技术两大部分，共包括10章内容。其中第1章为绪论，2~5章分别介绍了绝缘封装本征型有机介质材料、绝缘封装聚合物复合介质材料、高功率器件绝缘封装与聚合物介质材料，以及高压干式电力装备与介质相关内容，属于绝缘介质材料领域； 6~10章分别介绍了聚合物绝缘封装的热管理、应力管理、绝缘封装工艺性、绝缘封装长效性及绝缘封装自愈性等核心内容，属于绝缘封装技术领域。
本书具体章节内容设置、逻辑关系和专著统稿由作者党智敏完成，在相关章节的内容收集、分析、整理等过程中，王天宇博士、冯遵鹏博士，以及王昕劼、梁彤、宋延晖、刘荻帆等同学付出了辛苦的工作!本书完成过程中受到国家自然科学基金项目、科技部国家重点研发计划项目、北京市中关村国家自主创新示范区开放实验室概念验证项目等资助。作者谨向支持和鼓励本书完成的朋友和诸位同仁致谢，向为本书顺利出版付出辛勤劳动的清华大学出版社的编辑们致以诚挚谢意!鉴于时间有限、加之作者本人学识浅陋，书中难免存在错误和疏漏之处，望广大读者、同行不吝赐教和斧正。
本书主要面向从事电力电子器件和电力设备绝缘封装研究和技术开发的科研院所学者、科研人员及公司和企业的相关技术人员。本书涵盖的内容包括了绝缘封装技术和绝缘介质材料两大部分，特别期望从事聚合物介质材料研究的人员能够结合绝缘封装技术的现实需求和工艺特点，研发能够满足绝缘封装全流程要求的高性能介质材料，实现“材要好用，材要能用”的目标，促进电力电子器件和电力装备制造的高质量发展。
党智敏
2024年8月清华园
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