簡介

聚酰胺6(PA6)是一種廣泛應用的工程塑料，而增強改性是PA6重要的改性手段，經過增強改性的PA6在電子電氣T業中，可用于制造絕緣插座、支撐架、外殼等器件。對于工頻絕緣材料來說，介電強度是一個重要的性能指標，介電強度的定義是擊穿電壓與絕緣體厚度的比值，即材料能長期承受的最大場強。由于主鏈中重復出現的酰胺基是一個極性基團，和水分子之間能夠形成氫鍵，因此和聚烯烴等疏水性聚合物相比，具有較大的吸水率 ，其制品常因吸水而引起電性能變化，對準確測定PA6類材料的介電強度帶來了極大的干擾。

介電強度測試儀器

LDJC-100kV計算機控制電壓擊穿試驗儀 LDJC電壓擊穿試驗儀 電氣絕緣強度測試儀

吸水率對PA6介電強度的影響機理

介電強度的定義是擊穿電壓與絕緣體厚度的比值，當樣品厚度統一時，絕緣材料介電擊穿電的變化即體現了其介電強度的變化。介電擊穿與力學破壞相似，總是與材料的局部不完善性或某種弱點有關。高聚物介電擊穿按其形成的機理，大致可以分為本征擊穿、熱擊穿和放電引起的擊穿三種主要形式。

當PA6的吸水率較低時，樣品擊穿位置在電極邊沿，測試位置處產生碳化物，并且擊穿時會產生臭味；當PA6的相對吸水率更高時，樣品擊穿位置在電極中間，擊穿區域光潔無碳化物。

在本實驗中所用電極的邊沿為半徑為3.2mm的弧，盡管在測試前已涂抹了真空硅脂，但是在測試時兩電極邊沿間肯定會存在空隙，空隙中的氣體介電強度比PA6樣品的介電強度低得多，當樣品的含水率較低時，在高壓交變電場作用下，電極邊沿間的氣體首先發生電離放電。放電時被電場加速的電子和離子轟擊樣品表面，可以直接破壞高分子結構，放電產生的熱量可能引起高分子的熱降解，放電生成的臭氧和氮的氧化物將使樣品氧化老化，反復放電使樣品所受的侵蝕不斷加深，最后導致材料擊穿。即當含水率較低時，PA6的介電擊穿機理以放電引起的擊穿為主。

當樣品的吸水率超過一定值后，在低頻下，樣品中的水主要以離子電導的形式增加電導電流，引起介電損耗，且體系的介電損耗隨著水含量的增加而有所升高。另外，當PA6的吸水率增大時，分子的降解程度也隨之增大；同時結晶度下降。造成材料的局部缺陷增多。在高壓電場作用下，由于介電損耗所產生的熱量來不及散發出去，熱量的積累使樣品的溫度上升，而隨著溫度的升高，樣品的電導率按指數規律急劇增大，電導損耗產生更多的熱量，又使溫度進一步升高，這樣惡性循環的結果導致樣品發生擊穿。即當樣品的吸水率較高時，PA6的介電擊穿機理以熱擊穿為主，由于電極中間的場強最一強，與樣品接觸最緊密，散熱量最小，故熱擊穿多發生在電極中間。

吸水率的升高會引起PA6介電損耗的升高和局部缺陷的增多，介電擊穿機理從以放電擊穿為主轉為以需要能量低的熱擊穿為主，這就是吸水率增加會引起 PA6 類材料介電強度降低的原因。

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