聚酰亞胺(polyimide，PI)，因其具有高的熱穩(wěn)定性、良好的機械特性以及優(yōu)越的電氣性能而被廣泛的應(yīng)用于航空、航天、微電子、高鐵等領(lǐng)域。但是聚酰亞胺薄膜在高頻脈沖電壓下，其壽命大大縮短，主要是由于電機繞組端部過電壓及其造成的強烈局部放電（partial discharge，PD）將加劇電機絕緣的損傷速率，致使絕緣擊穿。而往聚合物中摻雜納米粒子可以改善絕緣介質(zhì)的電氣性能，獲得高熱導(dǎo)率、耐電暈等性能，而使得聚酰亞胺納米復(fù)合薄膜的應(yīng)用更加廣泛。
由于聚酰亞胺分子是極性高分子材料，其主鏈上具有大量的極性基團，在潮濕環(huán)境中極易吸收水分，這些基團會水解并使分子鏈發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，從而影響聚酰亞胺薄膜的絕緣性能。研究了水分對聚酰亞胺薄膜局部放電特性的影響[，結(jié)果表明少量的水分子在薄膜表面形成一層水膜，有助于其表面耐局放性能；D. Denton 等人研究發(fā)現(xiàn)聚酰亞胺薄膜吸潮后其介電強度會下降；也有文獻表明吸水后聚酰亞胺薄膜的表面電荷消散更快，并且吸水后試樣會出現(xiàn)一個新的淺陷阱峰。
然而大量的文獻都是研究水分對聚酰亞胺薄膜絕緣性能影響的宏觀現(xiàn)象，卻鮮有研究水分子和聚酰亞胺分子鏈的相互作用關(guān)系以及納米粒子的引入對聚酰亞胺薄膜受潮后絕緣性能有哪些影響，因此需要從化學(xué)結(jié)構(gòu)等微觀的角度更深入的研究水分對聚酰亞胺納米薄膜絕緣性能影響的機理。
隨著吸水率的增加，薄膜的介電損耗也隨之增加，純膜和納米膜的耐電暈時間都出現(xiàn)先增大后減小的現(xiàn)象，擊穿場強則出現(xiàn)逐漸下降的趨勢。通過FTIR 圖譜分析，聚酰亞胺薄膜在水分存在的情況下酰亞胺環(huán)分子鏈發(fā)生開環(huán)反應(yīng)，生成許多小分子鏈和一些帶離子基團的化合物，一方面增加了載流子的數(shù)量，加快電荷消散，抑制了局部電荷的積累；另一方面，水分吸收過多會令介質(zhì)損耗增加，介電性能降低，使得薄膜絕緣性能下降。納米膜由于納米粒子的引入，水分子可在納米膜的周圍形成“水殼”，增多了電荷的傳輸通道，令其耐電暈時間先增大后減小的趨勢更為明顯，同時水分子和PI 分子鏈發(fā)生水解反應(yīng)，使得納米粒子與PI 分子鏈之間的化學(xué)鍵斷裂，降低了聚合物基體的穩(wěn)定性，因此納米膜的擊穿場強下降得更加嚴重。