Materialele plastice, cele mai multe dintre ele fiind materiale izolatoare (în general, rezistivitatea materialelor izolatoare este peste 107 ohm-m, adică conductivitatea este sub 10-7 s/m). Materialele izolatoare din plastic sunt materiale importante pentru industria electrică și electronică (electrică și electronică, E&E), iar selecția și aplicarea rațională a acestora este cheia pentru a asigura calitatea și fiabilitatea echipamentelor electrice și electronice. Materialele izolatoare din plastic În aplicarea proprietăților de bază includ proprietăți electrice, proprietăți mecanice, proprietăți chimice, proprietăți de mediu, proprietăți economice și alte proprietăți, aici introduce în principal proprietățile electrice, incluzând în special volumul și rezistența la suprafață, constanta dielectrică, pierderea dielectrică, rezistența dielectrică , Rezistența la traseele electrostatice, rezistența la arcul electric, rezistența la coronă, descărcarea parțială și așa mai departe.
Performanța materialelor izolatoare din plastic în câmpul electric, de obicei folosim proprietăți dielectrice pentru a descrie, în special incluzând conductivitatea dielectrică, polarizarea dielectrică, pierderea dielectrică și rezistența dielectrică a celor patru proprietăți de bază, iar parametrii caracteristici corespunzători sunt rezistivitatea (ρv, ρs), iar parametrii caracteristici corespunzători sunt rezistența (ρv, ρs) , constantă dielectrică relativă (εR), pierdere dielectrică tangentă unghiulară (bronz δ) și rezistență dielectrică (EJ). Mai simplu spus, materialele izolante din plastic suferă conductivitate, polarizare, pierdere și descompunere într -un câmp electric. În general, izolarea unei părți din plastic include izolarea de suprafață și izolarea internă. Izolația suprafeței de suprafață include în principal proprietăți precum rezistența la suprafață, rezistența la urmărirea electrică, rezistența la arc, rezistența la corona etc., în timp ce izolația internă include proprietăți precum rezistența la volum, constanta dielectrică, pierderea dielectrică, rezistența dielectrică, descărcarea parțială, etc.
1. Rezistență la izolare și rezistivitate
Rezistența la izolare este unul dintre parametrii de bază pentru a caracteriza proprietățile izolatorilor, rezistența la izolație a unui izolator este formată din două părți, rezistența la volum (rezistență la volum, RV) și rezistența la suprafață (rezistență la suprafață, RS), rezistența corespunzătoare sunt Rezistivitatea volumului (ρV) și, respectiv, rezistivitatea suprafeței (rezistivitatea suprafeței, RS). Rezistivitățile corespunzătoare sunt rezistivitatea volumului (ρV) și, respectiv, rezistivitatea suprafeței (ρs). Din definiție, rezistența la volum este plasată în eșantionul „două” pe suprafața opusă a celor doi electrozi între tensiunea și fluxul de curent continuu adăugat prin cei doi electrozi între coeficientul de curent al statului în echilibru, rezistivitatea volumului, rezistența la volum pe unitatea de volum; Rezistivitatea suprafeței este plasată în eșantionul „A” suprafață pe cei doi electrozi, rezistivitatea suprafeței este plasată în eșantionul „o„ suprafață ”pe cei doi electrozi. Rezistența la suprafață se află în eșantionul „A” Suprafața celor doi electrozi ai tensiunii adăugate între cei doi electrozi și curentul care curge prin cei doi electrozi ai coeficientului de rezistivitate a suprafeței care este zona unitară a rezistenței la suprafață. De fapt, materiale izolatoare din plastic în câmpul electric, vor exista, de asemenea, un curent foarte mic, acest curent prin fenomen, cunoscut sub numele de scurgere, prin curent se numește curent de scurgere (curent de scurgere).
Principalele standarde de testare pentru rezistența la volum și la suprafață a materialelor izolatoare din plastic sunt IEC 60093, ASTM D257 și GB/T 1410. Este de remarcat faptul că condițiile de testare și condițiile de mediu, cum ar fi temperatura, umiditatea, rezistența câmpului electric și iradierea vor avea un Efect asupra rezistenței la izolare a materialelor plastice. Rezistivitatea volumului materialelor de izolare plastice comune este cuprinsă între 107 ~ 1016 Ω-m, iar rezistivitatea suprafeței este cuprinsă între 1010 ~ 1017 Ω. În general, rezistivitatea polimerilor non-polari este puțin mai mare decât cea a polimenților polari, dar datorită diferențelor mari de compoziție a materialelor, proces de fabricație și condiții de testare, chiar și performanța aceluiași material variază foarte mult.
2. Pierderea constantă și dielectrică dielectrică
Permisivitatea relativă (numită și permisivitate relativă, εR) este coeficientul capacității dintre electrozii unui condensator și capacitatea de vid a aceleiași configurații de electrod atunci când spațiul din jurul electrozilor este complet umplut cu material izolant. Constanta dielectrică este produsul constantei dielectrice relative și constante dielectrice de vid. Unghiul de pierdere dielectrică (δ), este unghiul rezidual al diferenței de fază între tensiunea aplicată unui condensator cu material izolant ca dielectric și curentul rezultat. Tangentul unghiului de pierdere dielectrică (cunoscut și sub denumirea de factor de pierdere dielectrică, factorul de disipare, tanδ) este raportul dintre puterea activă și puterea reactivă consumată de materialul izolant atunci când se aplică o tensiune, adică tangenta unghiului de pierdere δ . În termenii laicilor, sursa constantei dielectrice este materialul izolant din plastic polarizat în câmpul electric, formând un câmp electric invers, care reduce rezistența câmpului electric al condensatorului; Sursa pierderii dielectrice este materialul izolant din plastic polarizat în câmpul electric, absorbind energia electrică și disipând -o sub formă de căldură.
Material de izolare plastică constantă dielectrică relativă și factor de pierdere dielectrică a standardelor de testare sunt în principal IEC 60250, ASTM D150 și GB/T 1409. Aici pentru a menționa frecvența celor două efecte (50Hz ~ 1GHz), materialele generale de izolare plastică, cu materialele generale de izolare plastică, cu cele cu cele Creșterea frecvenței câmpului electric, constanta dielectrică scade, pierderea dielectrică crește. Materiale plastice non-polare sau ușor polare, cum ar fi polietilen, polistiren, politetrafluoroetilenă și alte materiale plastice cu hidrocarburi pure, permisivitatea relativă este foarte mică (aproximativ 2 ~ 3), factorul de pierdere dielectric este, de asemenea, foarte mic (10-8 ~ 10- 4); Plastice polare, cum ar fi PVC, rășini fenolice, nylon etc., permisivitatea lor relativă este mai mare (4 ~ 7), factorul de pierdere dielectric este mai mare (0,01 ~ 0,2). La fel ca rezistivitatea, constanta dielectrică și pierderea dielectrică a materialelor de izolare din plastic sunt, de asemenea, afectate de compoziția materialelor, procesul de fabricație și condițiile de testare.
3. Rezistența dielectrică
Testul de rezistență dielectrică (rezistență dielectrică) este împărțit în două tipuri, adică testul de defecțiune și testul de rezistare a tensiunii. Testul de defecțiune este în testul de tensiune continuă, eșantionul apare atunci când tensiunea de descompunere, adică tensiunea de descompunere (tensiunea de descompunere sau tensiunea de puncție), grosimea unității a tensiunii de descompunere a rezistenței dielectrice (kV/mm). Testul de tensiune rezistent este în tensiunea pas cu pas, eșantionul rezistă la cea mai mare tensiune, adică rezistența la tensiune (rezistență la tensiune sau tensiune); În nivelul tensiunii, întregul eșantion de testare nu are loc în cadrul defalcării. Este demn de remarcat faptul că, în timpul testului, există o posibilitate de flashover, adică eșantionul și electrozii în jurul pierderii proprietăților de izolație ale gazului sau mediului lichid, provocând circuitul de testare.
Principalele standarde pentru testarea rezistenței dielectrice a materialelor de izolare din plastic sunt IEC 60243, ASTM D149, GB/T 1408 și GB/T 1695, din care GB/T 1695 este o metodă de testare pentru cauciuc vulcanizat. De menționat că testul rezistenței dielectrice a materialului este afectat de forma de undă de tensiune și frecvența (DC, frecvența industrială; șocul fulger), timpul de acțiune al tensiunii, grosimea și neomogenitatea eșantionului și condițiile de mediu. Rezistența dielectrică a plăcilor și foilor de plastic cu scop general și inginerie comună este de aproximativ 10 ~ 60 kV/mm, iar rezistența dielectrică a filmelor precum polipropilen, poliester și polimidă este în jur de 100 ~ 300 kV/mm.
