为研究热老化下介质直流和操作冲击结果的演变规律及其影响机制，文中以热老化处理的（190℃，220℃）双层聚酰亚胺薄膜（PI）为研究对象，采用等温松弛电流法（IRC）对不同热老化程度介质的空间电荷特性进行研究，基于双极性电荷输运模型（BCT），仿真研究陷阱密度对直流击穿结果的影响机制。基于局域态电荷吸收能量的频率依赖模型，数值分析空间电荷和介电参量对冲击击穿结果的影响机理。结果表明，随着热老化时间增加，介质陷阱密度逐渐减小，电荷注入效应增强，介质内部的电场畸变程度增大，故直流击穿场强逐渐下降；中低频区域介质tanδ值逐渐升高，局域态电荷的能量吸收能力增强，其更容易从陷阱逃脱，对绝缘结构产生破坏，导致冲击击穿电压逐渐下降。提高热老化温度后，上述现象更加严重。