胶粘剂材料电压击穿强度测试仪

胶粘剂材料电压击穿强度测试仪

一、击穿电压基本概念

1.击穿电压

用连续均匀升压的方式对试样施加电压，使试样发生击穿时的电压值。或已逐渐升压的方法进行试验，试样承受住最高电压，即在该电压水平下，整个时间内试样不发生击穿。

2.介电强度

在规定的试验条件下，击穿电压与施加电压的两电极之间距离的商，单位是KV/mm或者是MV/m.

            E=V/d

 式中：E——介电强度，KV/mm

       V击穿——击穿电压，KV

       d——试样厚度，mm

二、基本原理

介电强度测试采用连续升压或逐级升压方式升高电压。记取试样被击穿时电压值。如测试耐电压值，则当升压达到规定电压时停止升压，使电压值恒定在规定值，测试达到规定时间不被击穿的电压值。

三、电击穿

当固体电介质承受的电压超过一定数值V_B时，就使用其中相当大的电流通过，使介质丧失绝缘性能，这个过程就是电击穿。

击穿场强：E_B=V_B/d

E_B被认为是介质承受电场作用力的一种量度，是材料介电特性之一。

从宏观看，击穿场强约100MV/m,是相当大的；但从微观来看，约10^-2V/A，是很低的。这说明击穿不是由于电场对原子直接作用导致的，而是一种集体现象。

通常当电场接近击穿场强时，材料中的电流主要是电子型的。

其击穿机制主要有：碰撞电离理论和雪崩理论，还有齐纳击穿或称隧道击穿。

电击穿理论1：碰撞电离理论（主要）

在碰撞电离理论中，碰撞机制一般应考虑电子和声子的碰撞，同时也应该计及杂 质和缺陷对自由电子的散射。若外加电场足够高，当自由电子在电场中获得的能量 超过失去的能量时，自由电子便可在每次碰撞后积累起能量，最后发生电击穿。

电击穿理论2：雪崩理论（主要）

雪崩理论是在电场足够高时，自由电子从电场中获得的能量在每次碰撞后都能产 生一个自由电子。因此往n次碰撞后就有2n个自由电子，形成雪崩或倍增效应。这些 电子一方面向阳极迁移，一方面扩散，因而形成一个圆柱形空间，当雪崩或倍增效 应贯穿两电极时，则出现击穿。

其他电击穿理论：隧道击穿 当外电场足够高时，由于量子力学的隧道效应，禁带电子就可能进入导带。在强 场作用下，自由电子被加速，引起电子碰撞电离。这种电子雪崩过程同样引起很大 的电流，但这并不导致晶体的破坏。导致晶体击穿的原因是由于隧道电流的增加， 晶体局部温度提高，致使晶体局部熔融而破坏。这个机理首先由齐纳提出的，因此 称为齐纳击穿。

一些因素对固体电介质击穿场强的影响：

① 固体介质的击穿场强往往取决于材料的均匀性；

② 大部分材料在交变电场下的击穿场强低于直流下的击穿场强。在高频下由 于局部放电的加剧，使得击穿场强下降得更历害，并且材料的介电常数越 大，击穿场强下降得越多；

③ 无机电介质在高频下的击穿往往具有热的特征，发生纯粹电击穿的情况并 不多见；

④ 在室温附近，高分子电介的击穿场强往往比陶瓷等无机材料要大，并且极 大性高聚物的击穿场强常常要比非极性的大；

⑤ 在软化温度附近，热塑性高聚物的击穿场强急剧下降；

1、  热击穿

当固体电介质在电场作用下，由电导和介质损耗的产生的热量超过试样通 过传导、对流和辐射所能散发的热量时，试样中的热平衡就被破坏，试样温度 不断上升，最终造成介质久性的热破坏，这就是热击穿。

固体电介质的热击穿判据：

当发热曲线W1与散热直线W2相切时，切点C应满足以下条件：

3局部放电击穿

局部放电就是在电场作用下，在电介质局部区域中所发生的放电现象，这 种放电没有电极之间形成贯穿的通道，整个试样并没有被击穿；

如气体的电晕、液体中气泡放电。如陶瓷中多孔性的不均匀，气体耐压 小，容易出现弱点击穿；

u 局部放电是脉冲性的，其过程与电晕放电相同。放电结果产生大量的正、 负离子，形成空间电荷，建立反电场，使气隙中的总电场下降，放电熄灭； u 局部放电将导致介质的击穿和老化，因为局部放电除电的过程以外，还伴 随着热、辐射、化学和应力作用等过程；

四、胶粘剂材料电压击穿强度测试仪参数指标：

● 型    号：ZJC-50E

● 试验电压：交流 0--50 KV， 直流 0--50 KV ;

● 电器容量：3 KVA；

● 高压分级：50kV（全量程不分档）；

● 击穿电压：0-50kV；

● 升压速率：0.1kV/s、0.2 kV/s、0.5  kV/s、1.0  kV/s、2.0  kV/s；

● 电压测量精度（10%-100%FS）：≤2％；

● 升压方式：匀速升压、耐压试验；

● 过电流保护装置：试样击穿时在0.1S内切断电源；

● 试验电极：￠25两个，￠75一个，r3圆角；

● 软件控制：简洁的人机操作界面，简单易学；可方便设置试验电压、选择升压速率。

● 外形尺寸：1100×800×1500mm；

● 电源：AC220V 50/60Hz  16A。

● 测试材料：绝缘材料类；

● 符合标准：GB/T1408.1-2016；IEC60243-1：2013；GB/T1408.2-2016；IEC60243-2：2013；ASTM D149；GB/T1695-2005；

● 可选配：高温空气中测试；高温油中测试；

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