簡(jiǎn)介

彈性體材料由于其特殊的彈性、穩定的電氣性能，以及眾多的品種，使之逐漸在各大電力電子產(chǎn)品中出現，如電力電纜、電力附件、接線(xiàn)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(zhù)產(chǎn)品的設計、適用范圍以及使用壽命。

測試難點(diǎn)

目前我國的相關(guān)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)兩種區分標準，這樣的區分對于如硅橡膠彈性體這種硬度相差較大的種類(lèi)，就產(chǎn)生了一些問(wèn)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(shí)際應用過(guò)程中,往往發(fā)現介電強度測試數據較高的材料，未必在實(shí)用中能獲得很好的應用結果;而介電強度測試數據較低的材料,有時(shí)卻能獲得較好的應用結果。相同的最終產(chǎn)品,使用不同的材料,引起不同的結果，通常是生產(chǎn)工藝的不穩定造成的，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)現介電強度測試結果的不可靠性也會(huì )引起產(chǎn)品表現的差異。

影響因素

材料硬度

在邵爾A硬度20~50范圍內，材料在介電強度的測試中很容易產(chǎn)生偏差。這個(gè)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(shí)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(jìn)行測試的時(shí)候也容易產(chǎn)生變形，加載電極時(shí)因為電極質(zhì)量而產(chǎn)生壓扁現象，從而影響測試結果。變形后，材料測試厚度變薄,使材料實(shí)際檢測數據偏小，不能真實(shí)反映材料的實(shí)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(xué)強度低,有自粘性。這類(lèi)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(shí),很難避免空氣夾雜和與電極的貼合,造成測試結果波動(dòng)范圍很大,失去了實(shí)際應用的參考

電極

電極也是影響測試結果穩定性的一個(gè)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(lèi)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(huì )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值與材料的實(shí)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(huì )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(huì )超過(guò)100kV/mm。使用埋入式電極裝置測量，硬度等參數對介電強度有著(zhù)明顯的影響。

負載

無(wú)論是IEC標準還是GB標準，都沒(méi)有對測試時(shí)上電極的負載做明確的說(shuō)明。在實(shí)驗過(guò)程中，將電極加載在試樣上,為了保證與試樣的緊密貼合，會(huì )人為施加一個(gè)壓力在上面。這個(gè)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(wú)明確負載說(shuō)明，所以各廠(chǎng)家生產(chǎn)的電極也會(huì )有質(zhì)量偏差，造成進(jìn)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(zhù)測試結果。通常我們都會(huì )關(guān)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(huì )影響電極貼合程度，影響測試結果。

(2)光滑程度：現在有些模具經(jīng)過(guò)噴砂或特氟龍處理。這種模具制成的樣片，表面均有細小的波動(dòng)，通常情況下影響不大，但測試波動(dòng)有時(shí)會(huì )在0.5 kV左右。

(3)試樣內部缺陷：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(shí)。由于材料黏度小，容易裹夾空氣，再內部形成細小的氣孔。這些氣孔在外表面是很難被發(fā)現的,但卻會(huì )極大地影響測試結果。