Os plásticos, a maioria dos quais são materiais isolantes (em geral, a resistividade dos materiais isolantes está acima de 107 ohm-m, ou seja, a condutividade está abaixo de 10-7 s/m). Materiais isolantes de plástico são materiais importantes para a indústria elétrica e eletrônica (elétrica e eletrônica, E&E), e sua seleção e aplicação racionais são a chave para garantir a qualidade e a confiabilidade dos equipamentos elétricos e eletrônicos. Materiais isolantes plásticos na aplicação das propriedades básicas incluem propriedades elétricas, propriedades mecânicas, propriedades químicas, propriedades ambientais, propriedades econômicas e outras, aqui introduz principalmente as propriedades elétricas, incluindo especificamente o volume e a resistência à superfície, constante dielétrica, perda dielétrica, fortaleza dielétrica , Resistência a traçados eletrostáticos, resistência ao arco elétrico, resistência à coroa, descarga parcial e assim por diante.
O desempenho dos materiais isolantes plásticos no campo elétrico, geralmente usamos propriedades dielétricas para descrever, incluindo especificamente a condutividade dielétrica, a polarização dielétrica, a perda dielétrica e a força dielétrica das quatro propriedades básicas, e seus parâmetros característicos correspondentes são resistividade (ρv, ρs) , constante dielétrica relativa (εR), tangente angular de perda dielétrica (tan δ) e força dielétrica (EJ). Simplificando, os materiais isolantes de plástico sofrem condutividade, polarização, perda e quebra em um campo elétrico. De um modo geral, o isolamento de uma peça plástica inclui isolamento de superfície e isolamento interno. O isolamento da superfície inclui principalmente propriedades, como resistência à superfície, resistência ao rastreamento elétrico, resistência ao arco, resistência à coroa etc., enquanto o isolamento interno inclui propriedades como resistência ao volume, constante dielétrica, perda dielétrica, resistência dielétrica, descarga parcial, etc.
1. Resistência e resistividade de isolamento
A resistência ao isolamento é um dos parâmetros básicos para caracterizar as propriedades dos isoladores, a resistência ao isolamento de um isolador consiste em duas partes, a resistência ao volume (resistência ao volume, RV) e a resistência à superfície (resistência à superfície, Rs), a resistividade correspondente são A resistividade do volume (ρv) e a resistividade da superfície (resistividade da superfície, RS), respectivamente. As resistividades correspondentes são resistividade de volume (ρv) e resistividade da superfície (ρs), respectivamente. A partir da definição, a resistência ao volume é colocada no espécime "dois" na superfície oposta dos dois eletrodos entre a tensão CC adicionada e o fluxo através dos dois eletrodos entre o quociente de corrente de estado estacionário, resistividade de volume, ou seja, a resistência do volume por unidade de volume; A resistividade da superfície é colocada na amostra "A" superfície nos dois eletrodos, a resistividade da superfície é colocada na amostra "A" superfície nos dois eletrodos. A resistência da superfície está na amostra "A" da superfície dos dois eletrodos da tensão adicionada entre os dois eletrodos e a corrente que flui através dos dois eletrodos do quociente da resistividade da superfície que é a área unitária da resistência da superfície. De fato, materiais isolantes de plástico no campo elétrico, também haverá uma corrente muito pequena, essa corrente através do fenômeno, conhecida como vazamento, através da corrente é chamada de corrente de vazamento (corrente de vazamento).
Os principais padrões de teste para resistência ao volume e superfície dos materiais isolantes de plástico são IEC 60093, ASTM D257 e GB/T 1410. Vale a pena notar que as condições de teste e condições ambientais, como temperatura, umidade, força do campo elétrico e irradiação terão um Efeito na resistência ao isolamento dos plásticos. A resistividade do volume de materiais isolantes de plástico comum está entre 107 ~ 1016 Ω-m e a resistividade da superfície está entre 1010 ~ 1017 Ω. De um modo geral, a resistividade de polímeros não polares é um pouco maior que a dos polímeros polares, mas devido às grandes diferenças na composição do material, no processo de fabricação e nas condições de teste, mesmo o desempenho do mesmo material varia muito.
2. Perda dielétrica constante e dielétrica
A permissividade relativa (também chamada de permissividade relativa, εr) é o quociente da capacitância entre os eletrodos de um capacitor e a capacitância a vácuo da mesma configuração de eletrodos quando o espaço ao redor dos eletrodos é completamente preenchido com material isolante. A constante dielétrica é o produto da constante dielétrica relativa e da constante dielétrica a vácuo. Ângulo de perda dielétrica (δ), é o ângulo residual da diferença de fase entre a tensão aplicada a um capacitor com material isolante como dielétrico e a corrente resultante. A tangente do ângulo de perda dielétrica (também conhecido como fator de perda dielétrica, fator de dissipação, Tanδ) é a razão de poder ativo para energia reativa consumida pelo material isolante quando uma tensão é aplicada, ou seja, a tangente do ângulo de perda δ . Nos termos do homem leigo, a fonte de constante dielétrica é o material isolante plástico polarizado no campo elétrico, formando um campo elétrico inverso, que reduz a força do campo elétrico do capacitor; A fonte de perda dielétrica é o material isolante de plástico polarizado no campo elétrico, absorvendo a energia elétrica e dissipando -a na forma de calor.
Material de isolamento plástico A constante dielétrica relativa e o fator de perda dielétrica dos padrões de teste são principalmente IEC 60250, ASTM D150 e GB/T 1409. Aqui, para mencionar a frequência dos dois efeitos (50Hz ~ 1GHz), os materiais gerais de isolamento plástico, com o Materiais Gerais de Isolamento, com o Aumento da frequência do campo elétrico, a constante dielétrica diminui, a perda dielétrica aumenta. Plásticos não polares ou levemente polares comuns, como polietileno, poliestireno, politetrafluoroetileno e outros plásticos de hidrocarbonetos puros, a permissividade relativa é muito pequena (cerca de 2 ~ 3), o fator de perda dielétrica também é muito pequeno (10-8 ~ 10- 4); Plásticos polares, como PVC, resinas fenólicas, nylon etc., sua permissividade relativa é maior (4 ~ 7), o fator de perda dielétrica é maior (0,01 ~ 0,2). Como a resistividade, a constante dielétrica e a perda dielétrica de materiais isolantes plásticos também são afetados pela composição do material, processo de fabricação e condições de teste.
3. Força dielétrica
O teste de força dielétrica (força dielétrica) é dividida em dois tipos, ou seja, teste de quebra e teste de tensão. O teste de quebra está no teste de tensão contínua, a amostra ocorre quando a tensão de quebra, ou seja, a tensão de quebra (tensão de quebra ou tensão de punção), a espessura da unidade da tensão de quebra que a resistência dielétrica (KV/MM). O teste de tensão resistente está na tensão passo a passo, a amostra suporta a tensão mais alta, ou seja, resistir à tensão (resistência à tensão ou tensão); No nível de tensão, toda a amostra de teste não ocorre dentro da quebra. Vale a pena notar que, durante o teste, existe a possibilidade de flashover, ou seja, a amostra e os eletrodos em torno da perda de propriedades de isolamento do meio ou meio líquido, causando o circuito de teste.
Os principais padrões para testar a resistência dielétrica dos materiais de isolamento plástico são IEC 60243, ASTM D149, GB/T 1408 e GB/T 1695, dos quais GB/T 1695 é um método de teste para borracha vulcanizada. Vale ressaltar que o teste da força dielétrica do material é afetada pela forma de onda e frequência de tensão (DC, frequência industrial; choque de raios), tempo de ação de tensão, espessura e falta de homogeneidade da amostra e condições ambientais. A resistência dielétrica das placas e folhas de plástico de uso geral e engenharia comum é de cerca de 10 ~ 60 kV/mm, e a resistência dielétrica de filmes como polipropileno, poliéster e poliimida é de cerca de 100 ~ 300 kV/mm.
