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影響彈性體測試介電強度的因素有哪些
簡介
彈性體材料由于其特殊的彈性,、穩(wěn)定的電氣性能，以及眾多的品種,，使之逐漸在各大電力電子產(chǎn)品中出現(xiàn),，如電力電纜、電力附件,、接線盒以及電力電子封裝等等,。在這些應用中，材料的介電強度這一性能成為產(chǎn)品設計的一項主要參考性能,，也影響著產(chǎn)品的設計,、適用范圍以及使用壽命。
測試難點
目前我國的相關標準中,用于測試彈性體材料介電強度的標準是GB/T1408.1和GB/T1695,。GB/T1408.1針對的是通常意義的絕緣材料,、熱固性材料、熱塑性材料,。GB/T1695針對的是橡膠材料,參考了ASTM D149-97a標準,。但兩份標準都只作了軟質(zhì)和硬質(zhì)兩種區(qū)分標準，這樣的區(qū)分對于如硅橡膠彈性體這種硬度相差較大的種類,，就產(chǎn)生了一些問題,。
正是由于標準的不明確，為彈性體的介電強度檢測造成了一定的誤解和誤操作,。
在不同配方材料的實際應用過程中,往往發(fā)現(xiàn)介電強度測試數(shù)據(jù)較高的材料,，未必在實用中能獲得很好的應用結(jié)果;而介電強度測試數(shù)據(jù)較低的材料,有時卻能獲得較好的應用結(jié)果。相同的最終產(chǎn)品,使用不同的材料,引起不同的結(jié)果,，通常是生產(chǎn)工藝的不穩(wěn)定造成的,，其次才是材料本身的原因。但是排除了工藝原因后,，我們發(fā)現(xiàn)介電強度測試結(jié)果的不可靠性也會引起產(chǎn)品表現(xiàn)的差異,。
影響因素
材料硬度
在邵爾A硬度20~50范圍內(nèi)，材料在介電強度的測試中很容易產(chǎn)生偏差,。這個硬度范圍在GB標準中通常屬于軟質(zhì)橡膠,使用1mm試片測試,。但由于材料比較軟，厚度薄,，所以在實驗前,測試厚度的精度就不容易掌握,，容易產(chǎn)生偏差在放置試片進行測試的時候也容易產(chǎn)生變形，加載電極時因為電極質(zhì)量而產(chǎn)生壓扁現(xiàn)象,，從而影響測試結(jié)果,。變形后，材料測試厚度變薄,使材料實際檢測數(shù)據(jù)偏小，不能真實反映材料的實際性能,。
邵爾A硬度小于20的硅橡膠基本以凝膠為主,材料硬度很低,力學強度低,有自粘性,。這類膠應使用GB/T 1408.1中5.1.9“充填膠球狀電極方法"測試。但由于凝膠本身具有較強的自粘性,這種方法在材料制樣及電極放置時,很難避免空氣夾雜和與電極的貼合,造成測試結(jié)果波動范圍很大,失去了實際應用的參考
電極
電極也是影響測試結(jié)果穩(wěn)定性的一個因素目前的測試標準使用的是典型電極裝置,。圓柱形電極的直徑可以有所不同,。這類裝置的優(yōu)勢在于片狀樣品易于制備和加工?？上У氖?，樣品界面不可避免地會產(chǎn)生預擊穿放電，引發(fā)不必要的電應力,，造成界面擊穿,。這種受干擾的測量數(shù)值與材料的實際值是存在差異的。如1mm厚的片狀有機硅彈性體樣品的介電強度在20~40kV/mm之間(具體取決于不同的電極裝置),，即使材料的一些明顯改性(塑化,、交聯(lián)度等)也不會引起介電強度的劇烈變化。因此,，這種測試有機硅彈性體的方法是有局限性的,。
如果利用埋入式電極測量,那么有機硅彈性體的介電強度會超過100kV/mm。使用埋入式電極裝置測量,，硬度等參數(shù)對介電強度有著明顯的影響,。
負載
無論是IEC標準還是GB標準，都沒有對測試時上電極的負載做明確的說明,。在實驗過程中,，將電極加載在試樣上,為了保證與試樣的緊密貼合，會人為施加一個壓力在上面,。這個壓力的不確定性,，增加了被測試片變形的不確定性，造成誤差,。由于無明確負載說明,，所以各廠家生產(chǎn)的電極也會有質(zhì)量偏差，造成進一步的不確定性,。
試樣表面質(zhì)量
試樣表面質(zhì)量也影響著測試結(jié)果,。通常我們都會關注試樣表面的清潔程度，但也有些地方容易被忽略,。
(1)平整度：試樣表面如有凹陷或缺陷,，將會影響電極貼合程度，影響測試結(jié)果,。
(2)光滑程度：現(xiàn)在有些模具經(jīng)過噴砂或特氟龍?zhí)幚?。這種模具制成的樣片，表面均有細小的波動,，通常情況下影響不大,，但測試波動有時會在0.5 kV左右。
(3)試樣內(nèi)部缺陷：這是最容易忽略的地方,，特別是使用液體硅橡膠或凝膠制樣時,。由于材料黏度小，容易裹夾空氣,，再內(nèi)部形成細小的氣孔,。這些氣孔在外表面是很難被發(fā)現(xiàn)的,但卻會極大地影響測試結(jié)果。
