具有吸濕性的塑料,電阻率也隨環(huán)境濕度的變化而變化。典型品種如尼龍,當(dāng)外界濕度增加時(shí),體積電阻率會(huì)迅速下降,故未改性
注塑加工尼龍制件不適合對(duì)絕緣性要求比較嚴(yán)格的應(yīng)用。與體積電阻率不同,表面電阻率不是一種嚴(yán)格表征材料特征的性能指標(biāo)。因?yàn)槁╇婋娏魇窃诒韺又邪l(fā)生的,因此塑料的表面電阻率受材料表面狀況、表面極性影響極大。表面疏水性或親水性、表面形狀、表面光潔度和清潔度等都能影響表面電阻率。
有中等的電阻率、較高的介電損耗和介電常數(shù),而且受環(huán)境條件的影響較大,這是一些有極性或強(qiáng)極性的塑料材料,可分別應(yīng)用于低頻率和中頻率的電工技術(shù)。一種材料在特定的條件下是否適合作為電器材料,除電性能外,還與其力學(xué)性能、耐化學(xué)性、耐老化性、耐熱性等有關(guān)。通常溫度升高、絕緣性變差,繼續(xù)升高,可能失去作為電器材料使用的價(jià)值。因此,常以材料的耐熱溫度評(píng)定材料的絕緣等級(jí)。
熱塑性塑料的體積電阻率通常高于熱固性塑料,熱塑性塑料中,電阻率以PS、PE、PP和PTFE為最高,這是因?yàn)樗麄儗儆诜菢O性或弱極性材料,在外加電場(chǎng)的作用下,僅有極微量的泄漏電流。塑料材料的電阻率可以通過多種工藝手段,調(diào)節(jié)其范圍以適應(yīng)各種特定的用途。塑料的體積電阻率對(duì)溫度變化比較敏感,溫度升高,電阻率下降。溫度降低,電阻率又上升。
塑料材料性能的可設(shè)計(jì)性,也表現(xiàn)在材料的電性能。根據(jù)需要,可以通過材料的改性、不同材料的組合來(lái)調(diào)節(jié)電性能。例如聚合物的電氣絕緣性,因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)的原因,使聚合物既無(wú)自由電子,有無(wú)足夠的自由運(yùn)動(dòng)的離子可以成為電荷的載體,如果我們改變這種情況,就可以在廣闊的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)聚合物的體積電阻率,得到具有抗靜電功能和導(dǎo)電功能的材料。當(dāng)然,他們一般都是摻雜了導(dǎo)電組分的復(fù)合材料。
復(fù)合材料的出現(xiàn)大大拓展了聚合物在電氣工程上的應(yīng)用。例如,在高頻弱電場(chǎng)作用下,具有絕緣性能的復(fù)合材料具有電磁波透過性,可以作為電磁波透過材料使用,而具有導(dǎo)電特性的材料,具有電磁波屏蔽性和電磁波吸收性。電磁波屏蔽性對(duì)電子產(chǎn)品來(lái)說(shuō)具有特別重要的意義。電和磁是不可分割的一個(gè)整體,電流的周圍就有磁場(chǎng)的存在。
由于各種塑料化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異較大,因此,各種塑料的電氣性能參數(shù)可以在較大范圍內(nèi)變化。不同類型的
注塑加工塑料對(duì)高低壓和高低頻率甚至環(huán)境溫度、濕度的適應(yīng)性都十分懸殊。有有高的電阻率、低的介電常數(shù)和可以忽略不計(jì)的介電損耗,他們?cè)趹?yīng)用條件下,一般不受溫度、濕度和頻率的影響,他們一般都是非極性塑料,可作為高頻率的電介質(zhì)。
表征一種材料絕緣性能好壞的主要指標(biāo),是體積電阻率和表面電阻率。體積電阻率表示電流流過材料內(nèi)部所受的阻力,表面電阻率表示電流沿材料表面流動(dòng)時(shí)所受的阻力。塑料材料在大部分電氣應(yīng)用中,都是作為絕緣材料使用。不同塑料品種具有不同的體積電阻率,主要取決于其內(nèi)部組成和結(jié)構(gòu)。
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