Dielektriset vahvuuskokeet

Dielektriset vahvuuskokeet

Fysiikassa termillä dielektrinen voima on seuraavat merkitykset:

Suurin sähkökenttä eristävästä materiaalista, jonka puhdas materiaali kestää ihanteellisissa olosuhteissa ilman huonontumista (eli eristysominaisuuksien vika).
Pienin käytössä oleva sähkökenttä (eli käytetty jännite jaetaan elektrodin erotusetäisyydellä) dielektrisen materiaalin ja elektrodien erityiselle kokoonpanolle, mikä johtaa vikaantumiseen. Tämä on vikajännitteen käsite.
Materiaalin teoreettinen dielektrinen lujuus on kiinteään materiaaliin liittyvä ominaisuus ja se on riippumaton niiden elektrodien kokoonpanosta, joihin materiaali tai kenttä levitetään. Tämä "sydändielektrinen lujuus" vastaa sitä, jota mitataan käyttämällä puhdasta materiaalia ihanteellisissa laboratorio-olosuhteissa. Vian sattuessa sähkökenttä vapauttaa kytketyt elektronit. Jos sovellettava sähkökenttä on riittävän korkea, taustasäteilylle altistuvat vapaat elektronit voivat saavuttaa nopeuksia, jotka voivat vapauttaa muita elektroneja törmäysten aikana neutraalien atomien tai molekyylien kanssa prosessissa, jota kutsutaan lumivyöryjen hajoamiseksi. Vika esiintyy hyvin nopeasti (yleensä nanosekunteina) ja muodostaa sähköä johtavan polun ja häiritsee päästöä materiaalin läpi. Kiinteiden aineiden osalta häiriötapahtuma vähentää tai jopa tuhoaa eristyskyvyn.

Näennäistä dielektristä voimaa vaikuttavat tekijät

kun näytteen paksuus kasvaa.
pienenee käyttölämpötilan noustessa.
vähenee yhä useammin.
Kaasuja (esim. Typpeä, rikkiheksafluoridia) pienennetään tavallisesti kasvavalla kosteudella.
Ilmassa dielektrinen lujuus kasvaa hieman, kun absoluuttinen kosteus kasvaa, mutta pienenee suhteellisen kosteuden kasvaessa.

Murtumakentän voimakkuus
Kentän voimakkuus, jolla hajoaminen tapahtuu, riippuu niiden elektrodien geometriasta, joihin dielektrinen (eristin) ja sähkökenttä kohdistetaan, sekä nopeudesta, jolla sähkökenttää käytetään. Koska dielektriset materiaalit sisältävät yleensä pieniä vikoja, käytännöllinen dielektrinen lujuus on mieluiten murto virheellisen materiaalin sisäisestä dielektrisestä lujuudesta. Dielektrisillä kalvoilla on suurempi dielektrinen lujuus kuin paksumpi näytteitä samasta materiaalista. Esimerkiksi piidioksidikalvojen dielektrinen lujuus, jonka paksuus on useita satoja nm useaan arvoon, on noin 0.5GV / m. Hyvin ohuet kerrokset (esimerkiksi 100 nm: n alapuolella) tulevat osittain johtaviksi elektronin tunnelointia johtuen. Käytetään monikerroksisia ohuita dielektrisiä kalvoja, joissa vaaditaan suurinta käytännöllistä dielektristä lujuutta, kuten suurjännitekondensaattorit ja pulssimuuntajat. Kaasujen dielektrinen lujuus vaihtelee elektrodien muodosta ja kokoonpanosta riippuen, tavallisesti typpikaasu mitataan dielektrisen lujuuden murto-osaksi.

Eri yleisten materiaalien eristyslujuus (MV / m tai 106 Volt / metri):

yksiköt

Madde

Dielektrik Mukavemet (MV / m)

Helyum   ( göreceli için azot )

0.15

Hava  

3.0

alüminyum oksit

13.4

pencere   bardak

9,8 - 13,8

borosilikat bardak

20 - 40

Silikon yağ ,   maden oi

10-15

Benzen

163

polisitren

19.7

Polietilen

19 - 160

Neopren   silgi

15.7 - 26.7

damıtık   Su

65 - 70

Yüksek   vakum   ( alan emisyon sınırlı )

20-40 (elektrot bağlıdır şekli )

Sigortalı silis

20'de 25-40   ° C

mumlu kâğıt

40 - 60

PTFE   (Teflon,   ekstrüde   )

19.7

PTFE   (Teflon, izolasyon filmi)

60 - 173

Mika

118

Elmas

2000

PZT

10-25

Vakum

10

 
SI: ssä dielektrisen voiman yksikkö on volttia metriä kohti (V / m). On myös hyvin yleistä nähdä vastaavia yksiköitä, kuten senttimetrejä (V / cm) ja megavolttia metriä kohti (MV / m).

Laboratoriomme suorittaa EUROLAB-dielektrisen lujuuden testauspalvelut akkreditoituna.