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作者：朱思佳;刘鹏;周瑞彤;庞曦;王青于;彭宗仁;
单位：西安交通大学电工材料电气绝缘全国重点实验室;
摘要：为研究阳极氧化技术在提高环氧树脂与铝电极界面性能中的应用，本文对铝合金进行不同时间的电解，在铝基底表面形成阳极氧化膜。对阳极氧化膜的形貌、成分、结构和电气性能进行了表征，并分析了阳极氧化膜对环氧树脂和铝界面粘接、介电性能的影响。结果表明：阳极氧化后，可形成具有纳米多孔结构的非晶态氧化膜。随着电解时间的增加，氧化膜厚度呈线性增加，但同时其内部缺陷增加，体积电阻率和电气强度降低。阳极氧化膜表现出较高的介电常数和介质损耗因数，并且在25～125℃下保持稳定。得益于阳极氧化膜的纳米多孔结构和极性键，阳极氧化后铝基板与环氧树脂的粘接剪切强度从6.76 MPa提升至10.89 MPa，粘接拉伸强度从6.89 MPa提升至9.78 MPa；冲击强度从66.21 kJ/m~2提升至76.42 kJ/m~2；弯曲强度从147.65 MPa提升至180.50 MPa。阳极氧化膜提高了铝-环氧体系的电气强度，界面极化使铝-阳极氧化膜-环氧复合结构的介电常数和介质损耗因数略高于铝-环氧结构。在高压直流电场中，空间电荷主要积聚在电极和介质的界面上，阳极氧化膜可以抑制电荷注入到介质中。因此，阳极氧化作为一种有效的界面改性方法，可提升铝电极和环氧树脂的力学性能和电气性能。
关键词：铝电极;;环氧树脂;;阳极氧化;;固-固界面;;空间电荷
基金资助：国家自然科学基金资助项目(U23B20132);; 电工材料电气绝缘全国重点实验室自主研究课题(EIPE23130)
