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塑料介電強度的測定原理及熱擊穿的表現

基本概念

介電強度測定

電擊穿

高分子材料在一定電壓范圍內是絕緣體,但隨著施加電壓的升高,性能會逐漸下降。當電壓升到一定值時變成局部導電,此時稱材料被擊穿。

介電強度(擊穿強度)

指造成聚合物材料介電破壞時所需的最大電壓,一般以單位厚度的試樣被擊穿時的電壓數表示。

E=V/d

式中:

E--介電強度,KV/mm

V擊穿--擊穿電壓,KV

d--試樣厚度,mm。

基本原理

通常介電強度越高,材料的絕緣質量越好。

介電強度測試儀

塑料擊穿的主要表現

絕緣性能破壞,擊穿點上產生電弧,材料穿孔熔化、變焦、燒毀等。

固體介質中,總有一些自由電子存在,在外電場作用下被加速而撞擊中性原子,致使原子電離,最終造成材料擊穿高分子的擊穿通常與溫度有關。

當低于某一溫度時,界電強度與溫度無關--電擊穿。

高于這一溫度時,隨溫度升高而界電強度降低。

高分子材料在發生電擊穿時,常伴隨有熱擊穿。

熱擊穿,介電強度隨溫度增加而迅速降低。

塑料擊穿的特點:

塑料材料的擊穿過程,通常伴隨著熱擊穿與電擊穿,很難說界定是某種擊穿。

一般來說,工作溫度高,散熱條件差,介質電導及損耗大的材料,發生熱擊穿的幾率高。

熱擊穿的原理:

塑料介質在電場中發生的熱量大于它能散發熱量,使其內部溫度不斷升高。

溫度升高導致其電阻下降,流經試樣電流增大,產生的熱量更多,如此循環不已,致使介質轉變為另一種聚集態,失去了耐電壓能力、材料被破壞。

熱擊穿的外部表現:

介電強度隨溫度升高而迅速下降;

熱擊穿與電壓作用的長短有關;

與電場畸變及周圍介質的電性能關系不大;

擊穿點多發生在電極內部。

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