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固體絕緣材料介電性能測試儀技術(shù)參數(shù)：
型號：ZJD-87
準(zhǔn)確度： Cx:±（讀數(shù)×0.5%+0.5pF）；tgδ:±（讀數(shù)×0.5%+0.00005）；
電容量范圍：內(nèi)施高壓：3pF～60000pF/10kV；60pF～1μF/0.5kV；外施高壓：3pF～1.5μF/10kV；60pF～30μF/0.5kV；
分辨率：最高0.001pF，4位有效數(shù)字；
介電常數(shù)ε測試范圍：0-200；
介電常數(shù)ε準(zhǔn)確度：0.5%
介質(zhì)損耗tgδ測試范圍：不限，
介質(zhì)損耗tgδ分辨率：0.000001，電容、電感、電阻三種試品自動(dòng)識別。
試驗(yàn)電流范圍：5μA～5A；
內(nèi)施高壓：設(shè)定電壓范圍：0.5～10kV ；
最大輸出電流：200mA；
升降壓方式：電壓隨意設(shè)置。比如5123V。
試驗(yàn)頻率： 40-70Hz單頻隨意設(shè)置。比如48.7Hz.
頻率精度：±0.01Hz
外施高壓：接線時(shí)最大試驗(yàn)電流5A，工頻或變頻40-70Hz
環(huán)境溫度：20±5℃
相對濕度：65±5%
高低壓電極之間距離：0~5mm可調(diào)
百分表示值wu差：0.01mm
測量極直徑：50mm（表面積19.6cm2）
空極tgδ：≤3×10-5
最高測試電壓：2000V
體積：Ф210mm H180mm
重量：6kg
固體絕緣材料介電性能測試儀
一、聚合物的介電性能
絕大多數(shù)高聚物是優(yōu)良的電絕緣體，具有優(yōu)良的電絕緣性能，其電損耗和電導(dǎo)率低，擊穿強(qiáng)度高，為電器工業(yè)少不了的介電材料和絕緣材料。聚合物在外部電場、力、溫度的作用下，可以產(chǎn)生極化現(xiàn)象，如圖1-15所示。
1)極化
如圖1-16所示，極化可分為電子極化，原子極化和取向(偶極)極化。極性分子可發(fā)生電子，原子和取向極化;而非極性分子只能發(fā)生電子和原子極化。
2)聚合物的極性
高分子的極性和兩方面因素有關(guān)，一方面與化學(xué)鍵的極性有關(guān);另一方面與分子結(jié)構(gòu)對稱性有關(guān)系。鍵的極性用鍵矩表示，分子的極性用偶極矩聲表示，偶極矩聲等于分子中所有鍵矩得矢量和，它的單位是德拜D (1D=10-18庫侖*厘米.。產(chǎn)昆越大表示極性越大。
根據(jù)高聚物中各種基團(tuán)的有效偶極矩林，可以把高聚物按極性的大小分成四類:
非極性(},=0):聚乙烯、聚丙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯等
弱極性(},<_0.5 ):聚苯乙烯、天然橡膠等
極性(w>0.5):聚氯乙烯、尼龍、有機(jī)玻璃等
強(qiáng)極性(}, > 0.7 ):聚酷、聚丙烯睛、酚醛樹脂、氨基塑料等。
3)介電常數(shù)和介電損耗
高聚物的電學(xué)性質(zhì)往往靈敏地反映高分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系。電學(xué)性能可以在比力學(xué)性質(zhì)更寬的頻率范圍內(nèi)測定，測定精確性和靈敏性都高，因而成為研究高分子結(jié)構(gòu)和分子運(yùn)動(dòng)的有力手段。
聚合物的極化程度通常用介電常數(shù)。表示。它用介質(zhì)電容器的電容與真空電容器的比值來表示:
介電常數(shù)的大小反映介質(zhì)貯存電能的能力，它決定于感應(yīng)電荷的大小。非極性分子介電常數(shù)較小，因?yàn)樗挥须娮雍驮訕O化;而極性分子介電常數(shù)較大，因?yàn)槌猩鲜鰞煞N極化外，它還有偶極極化。此外還有以下因素影響。:
(1)一般來說，主鏈上的極性基團(tuán)對介電常數(shù)的影響小，而側(cè)鏈上的極性基團(tuán)對其影響大。
(2)分子結(jié)構(gòu)對稱，極性會(huì)相互抵消或部分抵消。
(3)分子間作用力如:交聯(lián)、取向、結(jié)晶會(huì)使。較大。
(4)極性基團(tuán)對介電常數(shù)的影響還和其玻璃化溫度Tg有極大關(guān)系。在玻璃化溫度以下，由于鏈段運(yùn)動(dòng)被凍結(jié)，極性基團(tuán)的取向有困難，對高聚物的介電常數(shù)影響小;在玻璃化溫度以上為高彈態(tài)，鏈段可以運(yùn)動(dòng)，極性基團(tuán)的取向可以順利進(jìn)行，對高聚物的介電常數(shù)影響大。
聚合物在交變電場中取向極化時(shí)，伴隨著能量損耗，使介質(zhì)本身發(fā)熱，這種現(xiàn)象稱為聚合物的介電損耗。通常用介電損耗角正切t}s來表示介電損耗。一般高聚物的介電損耗時(shí)非常小的，tan8=10-3 ^' 10}。因?yàn)榻殡姄p耗主要是取向極化引起的，因而通常使。越大的因素也越會(huì)導(dǎo)致較大的介電損耗。非極性聚合物理論上講沒有取向極化，既沒有介電損耗，但實(shí)際上總是有一些雜質(zhì)如水、增塑劑等存在，其中極性雜質(zhì)會(huì)引起電導(dǎo)損耗。
二、復(fù)合材料介電性能與頻率的關(guān)系
2.1復(fù)合材料介電常數(shù)的頻率依賴性
圖4-11是復(fù)合材料介電常數(shù)與頻率之間的測試結(jié)果，從圖中可以看到，總的趨勢是隨著頻率的增加，復(fù)合材料的介電常數(shù)下降。當(dāng)復(fù)合材料中填料體積含量低于0.04時(shí)，介電常數(shù)變化不大;當(dāng)復(fù)合材料中填料體積含量在0.08時(shí)，有明顯的下降趨勢;當(dāng)復(fù)合材料中填料體積含量大于滲流閉值時(shí)，即當(dāng)復(fù)合材料的癡WONT -}" 1時(shí)，介電常數(shù)隨頻率增加而迅速降低。
在100 Hz下，復(fù)合材料中填料體積含量為8.0%時(shí)，LDPE/MWCNT復(fù)合材料的介電常數(shù)為108，為LDPE基體介電常數(shù)(s }2.2)的近50倍，當(dāng)復(fù)合材料中填料體積含量增加到10.%時(shí)，復(fù)合材料的介電常數(shù)則高達(dá)933，為LDPE基體介電常數(shù)的450倍，復(fù)合材料中填料體積含量的增加顯著提高了復(fù)合材料的介電性能。
由于界面極化需要較長的反應(yīng)時(shí)間，在低頻時(shí)反應(yīng)時(shí)間相對較長，故低頻下極化強(qiáng)度相應(yīng)較高，復(fù)合材料介電常數(shù)較高。介電常數(shù)和頻率的關(guān)系可以用下列方程來解釋:
。，一。oo，二。-b (4-7 )
式中:?！韺?shí)驗(yàn)材料的測試頻率下的介電常數(shù);。?！韺?shí)驗(yàn)材料的高頻介電常數(shù);
0<b<1。由公式4-7可知，介電常數(shù)與實(shí)驗(yàn)頻率成負(fù)指數(shù)關(guān)系，即隨頻率的增加介電常數(shù)降低。
