塑料介电强度的测定原理及热击穿的表现
基本概念
介电强度测定
电击穿
高分子材料在一定电压范围内是绝缘体,但随着施加电压的升高,性能会逐渐下降。当电压升到一定值时变成局部导电,此时称材料被击穿。介电强度(击穿强度)
指造成聚合物材料介电破坏时所需的最大电压,一般以单位厚度的试样被击穿时的电压数表示。
E=V/d式中:
E--介电强度,KV/mm
V击穿--击穿电压,KV
d--试样厚度,mm。
基本原理
通常介电强度越高,材料的绝缘质量越好。
塑料击穿的主要表现
绝缘性能破坏,击穿点上产生电弧,材料穿孔熔化、变焦、烧毁等。
固体介质中,总有一些自由电子存在,在外电场作用下被加速而撞击中性原子,致使原子电离,最终造成材料击穿高分子的击穿通常与温度有关。
当低于某一温度时,界电强度与温度无关--电击穿。
高于这一温度时,随温度升高而界电强度降低。
高分子材料在发生电击穿时,常伴随有热击穿。
热击穿,介电强度随温度增加而迅速降低。
塑料击穿的特点:
塑料材料的击穿过程,通常伴随着热击穿与电击穿,很难说界定是某种击穿。
一般来说,工作温度高,散热条件差,介质电导及损耗大的材料,发生热击穿的几率高。
热击穿的原理:
塑料介质在电场中发生的热量大于它能散发热量,使其内部温度不断升高。
温度升高导致其电阻下降,流经试样电流增大,产生的热量更多,如此循环不已,致使介质转变为另一种聚集态,失去了耐电压能力、材料被破坏。
热击穿的外部表现:
介电强度随温度升高而迅速下降;
热击穿与电压作用的长短有关;
与电场畸变及周围介质的电性能关系不大;
击穿点多发生在电极内部。
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