化学计量学：黄金电极电容中烟样的化学组成：分子模拟
材料科学
2024-12-31 v1 化学物理
摘要
当介电材料跨越的电场强度超过其击穿强度时，就会发生电容击穿。一种导电通道通过介电材料形成，导致电流骤增。自愈效应指的是恢复电容性能的现象。自愈效率取决于电极和介电材料高温分解产物的特性。本文报告了对黄金电极及四种常见介电聚合物（聚丙烯PP、聚对苯二甲烯PET、聚碳酸酯PC和聚酰亚胺PI）中烟样化学组成的原子级模拟。我们揭示了黄金原子在富碳烟样中形成簇，从而限制了其与非金属元素的相互作用。PET、PC和PI的氧原子通过静电吸引作用稳定了黄金原子。与锌比较而言，黄金在所有样本中使烟的导电性趋于均衡，但不影响聚合物的气化。介电材料的自愈性能应基于其挥发副产物来评估：PP > PC > PET > PI。需要注意的是，PP的气体产量是PI的三倍。因此，PP情况下半导体烟的尺寸显著小于PI的情况。所得数值结果为理解自愈现象提供了前所未有的物理见解，明确指导了延长金属薄膜电容寿命的努力。
引用
@article{arxiv.2412.20384,
title = {Chemical Compositions of Soot Samples in Gold Electrode Capacitors: Molecular Simulations},
author = {Vitaly V. Chaban and Nadezhda A. Andreeva},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.20384},
year = {2024}
}