Los plásticos, la mayoría de los cuales son materiales aislantes (en términos generales, la resistividad de los materiales aislantes está por encima de 107 ohm-m, es decir, la conductividad está por debajo de 10-7 s/m). Los materiales aislantes de plástico son materiales importantes para la industria eléctrica y electrónica (eléctrica y electrónica, E&E), y su selección y aplicación racional es la clave para garantizar la calidad y confiabilidad de los equipos eléctricos y electrónicos. Los materiales aislantes de plástico en la aplicación de las propiedades básicas incluyen propiedades eléctricas, propiedades mecánicas, propiedades químicas, propiedades ambientales, propiedades económicas y de otro tipo, aquí introduce principalmente las propiedades eléctricas, que incluyen específicamente el volumen y la resistencia de la superficie, la constante dieléctrica, la pérdida dieléctrica, la resistencia dieléctrica. , resistencia a los trazados electrostáticos, resistencia al arco eléctrico, resistencia a la corona, descarga parcial, etc.
El rendimiento de los materiales aislantes de plástico en el campo eléctrico, generalmente utilizamos propiedades dieléctricas para describir, específicamente que incluye conductividad dieléctrica, polarización dieléctrica, pérdida dieléctrica y resistencia dieléctrica de las cuatro propiedades básicas, y sus parámetros característicos correspondientes son la resistividad (ρV, ρs) , constante dieléctrica relativa (εr), pérdida de pérdida dieléctrica tangente angular (tan δ) y resistencia dieléctrica (EJ). En pocas palabras, los materiales aislantes de plástico sufren conductividad, polarización, pérdida y descomposición en un campo eléctrico. En términos generales, el aislamiento de una parte plástica incluye aislamiento de la superficie y aislamiento interno. El aislamiento de la superficie incluye principalmente propiedades como resistencia a la superficie, resistencia al rastreo eléctrico, resistencia al arco, resistencia a la corona, etc., mientras que el aislamiento interno incluye propiedades como resistencia al volumen, constante dieléctrica, pérdida dieléctrica, resistencia dieléctrica, descarga parcial, etc.
1. Resistencia y resistividad del aislamiento
La resistencia al aislamiento es uno de los parámetros básicos para caracterizar las propiedades de los aisladores, la resistencia de aislamiento de un aislante consta de dos partes, la resistencia del volumen (resistencia del volumen, RV) y la resistencia a la superficie (resistencia a la superficie, RS), la resistencia correspondiente es La resistividad del volumen (ρV) y la resistividad de la superficie (resistividad de la superficie, RS), respectivamente. Las resistividades correspondientes son la resistividad del volumen (ρV) y la resistividad de la superficie (ρs), respectivamente. A partir de la definición, la resistencia del volumen se coloca en la muestra "dos" en la superficie opuesta de los dos electrodos entre el voltaje de CC agregado y el flujo a través de los dos electrodos entre el cociente de corriente de estado estacionario, la resistividad del volumen es, la resistencia al volumen por unidad de volumen; La resistividad de la superficie se coloca en la superficie de la muestra "A" en los dos electrodos, la resistividad de la superficie se coloca en la superficie de la muestra "A" en los dos electrodos. La resistencia de la superficie está en la superficie de muestra "A" de los dos electrodos del voltaje agregado entre los dos electrodos y la corriente que fluye a través de los dos electrodos del cociente de resistividad superficial que es el área unitaria de la resistencia de la superficie. De hecho, los materiales aislantes de plástico en el campo eléctrico, también habrá una corriente muy pequeña, esta corriente a través del fenómeno, conocido como fuga, a través de la corriente se llama corriente de fuga (corriente de fuga).
Los principales estándares de prueba para el volumen y la resistencia a la superficie de los materiales aislantes de plástico son IEC 60093, ASTM D257 y GB/T 1410. Vale la pena señalar que las condiciones de prueba y las condiciones ambientales como la temperatura, la humedad, la resistencia al campo eléctrico e irradiación tendrán una Efecto sobre la resistencia de aislamiento de los plásticos. La resistividad de volumen de los materiales aislantes de plástico comunes es entre 107 ~ 1016 Ω-M y la resistividad de la superficie está entre 1010 ~ 1017 Ω. En términos generales, la resistividad de los polímeros no polares es ligeramente mayor que la de los polímeros polares, pero debido a las grandes diferencias en la composición del material, el proceso de fabricación y las condiciones de prueba, incluso el rendimiento del mismo material varía mucho.
2. Pérdida dieléctrica constante y dieléctrica
La permitividad relativa (también llamada permitividad relativa, εr) es el cociente de la capacitancia entre los electrodos de un condensador y la capacitancia de vacío de la misma configuración del electrodo cuando el espacio alrededor de los electrodos está completamente lleno de material aislante. La constante dieléctrica es el producto de constante dieléctrica relativa y constante dieléctrica de vacío. El ángulo de pérdida dieléctrica (δ), es el ángulo residual de la diferencia de fase entre el voltaje aplicado a un condensador con material aislante como la corriente dieléctrica y la corriente resultante. La tangente del ángulo de pérdida dieléctrica (también conocido como el factor de pérdida dieléctrica, el factor de disipación, Tanδ) es la relación de potencia activa para la potencia reactiva consumida por el material aislante cuando se aplica un voltaje, es decir, la tangente del ángulo de pérdida δ δ . En términos de laicos, la fuente de constante dieléctrica es el material aislante de plástico polarizado en el campo eléctrico, formando un campo eléctrico inverso, que reduce la resistencia al campo eléctrico del condensador; La fuente de pérdida dieléctrica es el material aislante de plástico polarizado en el campo eléctrico, absorbiendo energía eléctrica y disipándola en forma de calor.
Material de aislamiento plástico La constante dieléctrica y el factor de pérdida dieléctrica de los estándares de prueba son principalmente IEC 60250, ASTM D150 y GB/T 1409. Aquí mencionan la frecuencia de los dos efectos (50Hz ~ 1 GHz), los materiales generales de aislamiento de plástico, con el Aumento en la frecuencia del campo eléctrico, la constante dieléctrica disminuye, aumenta la pérdida dieléctrica. Los plásticos comunes no polares o ligeramente polares, como el polietileno, el poliestireno, el politetrafluoroetileno y otros plásticos de hidrocarburos puros, la permitividad relativa es muy pequeña (aproximadamente 2 ~ 3), el factor de pérdida dieléctrica también es muy pequeña (10-8 ~ 10- 10- 10- 4); Los plásticos polares, como PVC, resinas fenólicas, nylon, etc., su permitividad relativa es mayor (4 ~ 7), el factor de pérdida dieléctrica es mayor (0.01 ~ 0.2). Al igual que la resistividad, la pérdida dieléctrica constante y dieléctrica de materiales aislantes de plástico también se ve afectado por la composición del material, el proceso de fabricación y las condiciones de prueba.
3. Fuerza dieléctrica
La prueba de resistencia dieléctrica (resistencia dieléctrica) se divide en dos tipos, es decir, prueba de descomposición y prueba de soporte de voltaje. La prueba de descomposición está en la prueba de voltaje continuo, la muestra ocurre cuando el voltaje de descomposición, es decir, el voltaje de descomposición (voltaje de descomposición o voltaje de punción), el grosor de la unidad del voltaje de descomposición que la resistencia dieléctrica (kV/mm). La prueba de voltaje de soporte está en el voltaje paso a paso, la muestra resistir el voltaje más alto, es decir, voltaje de soporte (voltaje de soporte o resistencia de voltaje); En el nivel de voltaje, todo el espécimen de prueba no ocurre dentro de la descomposición. Vale la pena señalar que, durante la prueba, existe la posibilidad de estallar, es decir, la muestra y los electrodos alrededor de la pérdida de propiedades de aislamiento del medio de gas o líquido, lo que provoca el circuito de prueba.
Los principales estándares para probar la resistencia dieléctrica de los materiales de aislamiento de plástico son IEC 60243, ASTM D149, GB/T 1408 y GB/T 1695, de los cuales GB/T 1695 es un método de prueba para el caucho vulcanizado. Vale la pena mencionar que la prueba de la resistencia dieléctrica del material se ve afectada por la forma de onda de voltaje y la frecuencia (DC, frecuencia industrial; choque de rayos), tiempo de acción de voltaje, grosor e homogeneidad de la muestra y las condiciones ambientales. La resistencia dieléctrica de las placas y hojas de plástico de uso general y de ingeniería comunes es de alrededor de 10 ~ 60 kV/mm, y la resistencia dieléctrica de películas como polipropileno, poliéster y poliimida es de alrededor de 100 ~ 300 kV/mm.
