绝缘材料主要性能体现电子教案课件.ppt

1、绝缘材料主要性能体现Q.D2018年5月2日 目录p 电阻及电阻率电阻及电阻率p 击穿电压和电气强度击穿电压和电气强度p 拉伸强度拉伸强度p 耐燃烧性、密封度耐燃烧性、密封度p 相对介电常数和介电损耗角正切相对介电常数和介电损耗角正切p 耐电弧耐电弧 电阻是电导的倒数，电阻率是单位体积内的电阻。材料导电越小，其电阻越大，两者成倒数关系，对绝缘材料来说，总是希望电阻率尽可能高。 在温度一定的情况下，有公式： 其中的就是电阻率，L为材料的长度， S为面积。可以看出，材料的电阻大小与材料的长度成正比，即在材料和横截面积不变时，长度越长，材料电阻越大：而与材料横截面积成反比，即在材料和长度不变时，横截

2、面积越大，电阻越小。 国际单位制中，电阻率的单位是欧姆米(m或ohmm)，常用单位是欧姆毫米和欧姆米。 p 电阻及电阻率电阻及电阻率 在某一个强电场下绝缘材料发生破坏，失去绝缘性能变为导电状态，称为击穿。击穿时的电压称为击穿电压（介电强度）。单位：KV/mm，V/m 电气强度是在规定条件下发生击穿时电压与承受外施电压的两电极间距离之商，也就是单位厚度所承受的击穿电压。对于绝缘材料而言，一般其击穿电压、电气强度的值越高越好。 电气强度测试又称耐压测试。简单点说，任何电气设备都有一个绝缘强度，不同额定电压的绝缘强度不一样。当超过一定电压等级后，设备的绝缘就会被击穿。电气强度测试就是看在给被测设备加

3、一定的高电压（可以参考IEC标准或者国标），看是否会导致击穿。如果不击穿，则通过，击穿则说明不合格。电气强度测试又称耐压测试，是围绕绝缘材料被击穿后呈现出导体特性的特点,考察相关电参数的变化特征,以此判定绝缘材料是否被击穿。 p击穿电压和电气强度击穿电压和电气强度 是在拉伸试验中，试样承受的最大拉伸应力。它是绝缘材料力学性能试验应用最广、最有代表性的试验。 试样在拉伸过程中，材料经过屈服阶段后进入强化阶段后随着横向截面尺寸明显缩小在拉断时所承受的最大力（Fb），除以试样原横截面积（So）所得的应力（），称为抗拉强度或者强度极限（b），单位为N/mm2 (MPa)。计算公式为：=Fb/So式中：

4、Fb-试样拉断时所承受的最大力，N（牛顿）； So-试样原始横截面积，mm。注： 为希腊字母，英文表达sigmap拉伸强度拉伸强度 指绝缘材料接触火焰时抵制燃烧或离开火焰时阻止继续燃烧的能力。随着绝缘材料应用日益扩大，对其耐燃烧性要求更显重要，人们通过各种手段，改善和提高绝缘材料的耐燃烧性。耐燃烧性越高，其安全性越好。p耐燃烧性耐燃烧性p密封度密封度 对油质、水质的密封隔离比较好。 绝缘材料用途有两种：电网络各部件的相互绝缘和电容器的介质（储能）。前者要求相对介电常数小，后者要求相对介电常数大，而两者都要求介质损耗角正切小，尤其是在高频与高压下应用的绝缘材料，为使介质损耗小，都要求采用介质损耗

5、角正切小的绝缘材料。 介电常数：介电常数：介质在外加电场时会产生感应电荷而削弱电场，介质中的电场减小与原外加电场（真空中）的比值即为相对介电常数(relative permittivity或dielectric constant)，又称诱电率，与频率相关。介电常数是相对介电常数与真空中绝对介电常数乘积。 介电损耗角正切：介电损耗角正切：介电损耗角正切，表征电介质材料在施加电场后介质损耗大小的物理量，以tan来表示，是介电损耗角。在交变电场作用下，电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角（功率因数角）的余角称为介质损耗角。电介质在外电场作用下，其内部会有发热现象，这说明有部分电能已转化为热能耗

6、散掉，电介质在电场作用下，在单位时间内因发热而消耗的能量称为电介质的损耗功率，或简称介质损耗。介质损耗是应用于交流电场中电介质的重要品质指标之一。介质损耗不但消耗了电能，而且使元件发热影响其正常工作。如果介电损耗较大，甚至会引起介质的过热而绝缘破坏，所以从这种意义上讲，介质损耗越小越好。 p相对介电常数和介电损耗角正切相对介电常数和介电损耗角正切 在规定的试验条件下，绝缘材料耐受沿其表面的电弧作用的能力。试验时采用交流高压小电流，借高压在两电极间产生的电弧作用，使绝缘材料表面形成导电层所需的时间来判断绝缘材料的耐电弧性。时间值越大，其耐电弧性越好。 塑料材料抵抗由高压电弧作用引起变质的能力，由

7、于此种损害，绝缘物表面会产生气体物质乃至绝缘破坏，生产游离的碳而形成导电的通路。耐电弧性通常可用电极间产生电弧电流时发生短路的时间来衡量，这是用于遮断器、保险丝等的绝缘容器材料的一个重要性质。例如:我们在测试PET薄膜胶带时当电压增加到4KV左右时，样品表面即开始产生电弧。 p耐电弧耐电弧为了保证用户的人身和 财产安全，做出的严格的要求和规定，主要从防火，防触电两方面限制。防着火主要包含三个方面：1.温升的限制；2.防短路；3.阻燃。防触电保护方式主要是要求变压器必须要有良好的绝缘，可以通过抗电强度来检验。安全认证各国都有不同的认证机构和标准，主要有中国的长城认证，3C认证，美国的UL认证，德

8、国的VDE认证等。目前我们用到的绝缘材料都必须通过UL认证，UL主要侧重于防火的要求。（起源于1983年美国芝哥哥伦比亚博览会频频发生火灾设立的民间组织）1. 树脂类漆有溶剂漆、无溶剂漆、覆盖漆、绝缘油、瓷漆、胶粘漆、漆包线漆等。2.浸渍纤维类漆布、油性漆绸、玻璃漆布、玻璃纤维等。3.层压制品类有压层板、覆铜板、环氧板等。4.工程塑料类酚醛类塑料、氨基塑料、不饱和聚酯塑料、聚酰氨、PBT等。5.薄膜、粘胶带及复合材料类聚酯、聚酰亚胺等各类薄膜、压敏胶带及薄膜绝缘纸复合材料等。6.云母制品云母带、纸、板等云母制品。q绝缘材料的分类绝缘材料的分类q常用胶带的基材介绍常用胶带的基材介绍1.聚酯薄膜（

9、聚酯薄膜（Polyester Film） 这种胶带适用于需要薄质、耐用和高介电、高电压强度材料时的绝缘用途。这种胶带适用于需要薄质、耐用和高介电、高电压强度材料时的绝缘用途。 聚脂薄膜胶带形成性高、有极佳的抗化学品、抗化学品、抗化剂和防潮能聚脂薄膜胶带形成性高、有极佳的抗化学品、抗化学品、抗化剂和防潮能 力，并可抵受切割和磨损。力，并可抵受切割和磨损。2.聚酰亚胺薄膜（聚酰亚胺薄膜（Polyurethane Film) 这种胶带适用于线圈、缠结电线和电容器。它能抗受极大的温差，保持其这种胶带适用于线圈、缠结电线和电容器。它能抗受极大的温差，保持其 物理特及电气性能不变。其热固硅、矽的压敏胶粘剂

10、提高聚酰亚胺胶带的物理特及电气性能不变。其热固硅、矽的压敏胶粘剂提高聚酰亚胺胶带的 稳定性。稳定性。3.档墙胶带档墙胶带( PETNon-Woven Tape) 这种结构结合聚酯薄膜的高介电、耐压强度和抗撕裂性质和无纺布聚酯薄膜的软这种结构结合聚酯薄膜的高介电、耐压强度和抗撕裂性质和无纺布聚酯薄膜的软垫特性，并具备三种厚度可以选择。垫特性，并具备三种厚度可以选择。q常用胶带的基材介绍常用胶带的基材介绍: 4.芳香聚酰胺纸芳香聚酰胺纸(NOMEX PAPER) 有极佳的抗化学品性能，机械性能强，耐辐射，无毒耐燃，隔热性能好。有极佳的抗化学品性能，机械性能强，耐辐射，无毒耐燃，隔热性能好。5.聚四

11、氟乙烯薄膜胶带（聚四氟乙烯薄膜胶带（PTFE Film Tape） 这种耐高温胶带在温差极的时使用，可保持其性能不变，收缩程度低，有极佳的这种耐高温胶带在温差极的时使用，可保持其性能不变，收缩程度低，有极佳的抗化学品、抗电弧能力高、且不含碳化物质。抗化学品、抗电弧能力高、且不含碳化物质。 NOMEX聚酰亚胺胶带档墙胶带 聚酯胶带q常用胶带的粘胶剂介绍常用胶带的粘胶剂介绍:1.热固橡胶热固橡胶RT(Thermosetting Rubber) 有极佳的初始粘接强度及电气纯度，热固过程后，橡胶树脂胶粘剂将相互连接成有极佳的初始粘接强度及电气纯度，热固过程后，橡胶树脂胶粘剂将相互连接成为一立体矩阵分子

12、形态，使其粘接力及连接力增强，抗溶剂及耐热性更好，这种粘接为一立体矩阵分子形态，使其粘接力及连接力增强，抗溶剂及耐热性更好，这种粘接剂内部加入填充剂，以增加内部强度。剂内部加入填充剂，以增加内部强度。2.丙烯酸丙烯酸A（Acrylic） 丙烯酸是一种特别的聚合物，具有优良的耐温、抗氧化、抗溶剂及抗油等功能。丙烯酸是一种特别的聚合物，具有优良的耐温、抗氧化、抗溶剂及抗油等功能。3.硅、矽硅、矽ST（Silicone） 硅、矽粘胶剂有很好的耐温能力，它是由无机物组成，因此燃烧后只会留下非导硅、矽粘胶剂有很好的耐温能力，它是由无机物组成，因此燃烧后只会留下非导电性的残渣，在极低的温度下也可以使用。电性的残渣，在极低的温度下也可以使用。END！谢谢！