Els plàstics, la majoria dels quals són materials aïllants (en general, la resistivitat dels materials aïllants és superior a 107 ohm-m, és a dir, la conductivitat és per sota dels 10-7 s/m). Els materials aïllants de plàstic són materials importants per a la indústria elèctrica i electrònica (elèctrica i electrònica, E&E), i la seva selecció i aplicació racionals són la clau per assegurar la qualitat i la fiabilitat dels equips elèctrics i electrònics. Els materials aïllants de plàstic a l’aplicació de les propietats bàsiques inclouen propietats elèctriques, propietats mecàniques, propietats químiques, propietats ambientals, propietats econòmiques i altres, aquí introdueix principalment les propietats elèctriques, específicament incloent el volum i la resistència a la superfície, constant dielèctrica, pèrdua dielèctrica, força dielèctrica , resistència a les traçades electrostàtiques, resistència a l’arc elèctric, resistència a la corona, descàrrega parcial, etc.
El rendiment de materials aïllants de plàstic al camp elèctric, normalment utilitzem propietats dielèctriques per descriure, incloent específicament la conductivitat dielèctrica, la polarització dielèctrica, la pèrdua dielèctrica i la resistència dielèctrica de les quatre propietats bàsiques i els seus corresponents paràmetres característics són la resistivitat (ρV, ρs) , constant dielèctrica relativa (εr), pèrdua dielèctrica tangent angular (tan Δ) i força dielèctrica (EJ). En poques paraules, els materials aïllants de plàstic experimenten conductivitat, polarització, pèrdua i desglossament en un camp elèctric. En general, l’aïllament d’una part de plàstic inclou l’aïllament de la superfície i l’aïllament intern. L’aïllament superficial inclou principalment propietats com la resistència a la superfície, la resistència a la traça elèctrica, la resistència a l’arc, la resistència a la corona, etc., mentre que l’aïllament intern inclou propietats com la resistència al volum, la constant dielèctrica, la pèrdua dielèctrica, la força dielèctrica, la descàrrega parcial, etc.
1. Resistència a l'aïllament i resistivitat
La resistència a l’aïllament és un dels paràmetres bàsics per caracteritzar les propietats dels aïllants, la resistència d’aïllament d’un aïllant consta de dues parts, la resistència al volum (resistència al volum, RV) i la resistència superficial (resistència a la superfície, RS), la corresponent resistivitat són La resistivitat del volum (ρV) i la resistivitat de la superfície (resistivitat superficial, RS), respectivament. Les resistivitats corresponents són la resistivitat del volum (ρv) i la resistivitat superficial (ρs), respectivament. A partir de la definició, la resistència del volum es col·loca a l'exemplar "dos" a la superfície oposada dels dos elèctrodes entre la tensió de corrent continuada i el flux a través dels dos elèctrodes entre el quocient de corrent en estat estacionari, la resistivitat del volum, és a dir, la resistència al volum per volum d’unitat; La resistivitat de la superfície es col·loca a l'exemplar "A" superfície als dos elèctrodes, la resistivitat de la superfície es col·loca a la superfície "A" als dos elèctrodes. La resistència a la superfície es troba en l'exemplar "A" superfície dels dos elèctrodes de la tensió afegits entre els dos elèctrodes i el corrent que flueix pels dos elèctrodes del quocient de la resistivitat superficial que és la zona unitat de la resistència superficial. De fet, els materials aïllants de plàstic al camp elèctric, també hi haurà un corrent molt petit, aquest corrent a través del fenomen, conegut com a fuites, a través del corrent s’anomena corrent de fuita (corrent de fuites).
Els principals estàndards de prova per al volum i la resistència a la superfície dels materials aïllants de plàstic són IEC 60093, ASTM D257 i GB/T 1410. Val la pena assenyalar que les condicions de prova i les condicions ambientals com la temperatura, la humitat, la força del camp elèctric i la irradiació tindran un Efecte sobre la resistència d’aïllament dels plàstics. La resistivitat del volum dels materials aïllants de plàstic comuns es troba entre 107 ~ 1016 ω-M i la resistivitat de la superfície és entre 1010 ~ 1017 ω. En general, la resistivitat dels polímers no polars és lleugerament més gran que la dels polímers polars, però a causa de les grans diferències en la composició de materials, el procés de fabricació i les condicions de prova, fins i tot el rendiment del mateix material varia molt.
2. Pèrdua dielèctrica constant i dielèctrica
La permitivitat relativa (també anomenada permitivitat relativa, εr) és el quocient de la capacitança entre els elèctrodes d’un condensador i la capacitat de buit de la mateixa configuració d’elèctrodes quan l’espai al voltant dels elèctrodes s’ompli completament de material aïllant. La constant dielèctrica és el producte de la constant dielèctrica relativa i la constant dielèctrica de buit. L’angle de pèrdua dielèctrica (Δ), és l’angle residual de la diferència de fase entre la tensió aplicada a un condensador amb material aïllant com a dielèctric i el corrent resultant. La tangent de l’angle de pèrdua dielèctrica (també conegut com a factor de pèrdua dielèctric, factor de dissipació, tanΔ) és la relació de potència activa a la potència reactiva consumida pel material aïllant quan s’aplica una tensió, és a dir, la tangent de l’angle de pèrdua Δ Δ Δ . En termes de laïc, la font de constant dielèctrica és el material aïllant de plàstic polaritzat en el camp elèctric, formant un camp elèctric invers, que redueix la força del camp elèctric del condensador; La font de pèrdua dielèctrica és el material aïllant de plàstic polaritzat al camp elèctric, absorbint energia elèctrica i dissipant -lo en forma de calor.
Material d’aïllament plàstic Material dielèctric relatiu i factor de pèrdua dielèctrica dels estàndards de prova són principalment IEC 60250, ASTM D150 i GB/T 1409. Aquí per esmentar la freqüència dels dos efectes (50Hz ~ 1GHz), els materials generals d’aïllament de plàstic, amb els materials generals d’aïllament de plàstic Augment de la freqüència del camp elèctric, la constant dielèctrica disminueix, la pèrdua dielèctrica augmenta. Els plàstics no polars o lleugerament polars comuns, com el polietilè, el poliestirè, el politetrafluoroetilè i altres plàstics hidrocarburs pur 4); Els plàstics polars, com el PVC, les resines fenòliques, el niló, etc., la seva permitivitat relativa és més gran (4 ~ 7), el factor de pèrdua dielèctrica és més gran (0,01 ~ 0,2). Igual que la resistivitat, la constant dielèctrica i la pèrdua dielèctrica de materials aïllants de plàstic també es veuen afectades per la composició de material, el procés de fabricació i les condicions de prova.
3. Força dielèctrica
La prova de resistència dielèctrica (força dielèctrica) es divideix en dos tipus, la prova de desglossament i la prova de la tensió. La prova de desglossament es troba en la prova de tensió contínua, la mostra es produeix quan la tensió de ruptura, és a dir, la tensió de ruptura (tensió de desglossament o tensió de punció), el gruix de la unitat de la tensió de desglossament que la resistència dielèctrica (KV/mm). Resistir la prova de tensió es troba en la tensió pas a pas, la mostra suporta la tensió més alta, és a dir, resistir la tensió (resistir la tensió o la resistència de tensió); En el nivell de tensió, tota la mostra de prova no es produeix dins de la ruptura. Val la pena assenyalar que, durant la prova, hi ha la possibilitat de flashover, és a dir, l’exemplar i els elèctrodes al voltant de la pèrdua de propietats d’aïllament del gas o medi líquid, provocant el circuit de prova.
Els principals estàndards per provar la resistència dielèctrica dels materials d’aïllament plàstic són IEC 60243, ASTM D149, GB/T 1408 i GB/T 1695, dels quals GB/T 1695 és un mètode de prova per a cautxú vulcanitzat. Val la pena esmentar que la prova de la força dielèctrica del material es veu afectada per la forma d’ona i la freqüència de tensió (corrent continu, freqüència industrial; xoc de llamps), temps d’acció de tensió, gruix i inhomogeneïtat de la mostra i les condicions ambientals. La força dielèctrica de les plaques i fulls de plàstic de propòsit general comú i d’enginyeria és d’uns 10 ~ 60 kV/mm, i la força dielèctrica de pel·lícules com el polipropilè, el polièster i la polimida és d’uns 100 ~ 300 kV/mm.
