目錄:北京智德創(chuàng)新儀器設(shè)備有限公司>>電壓擊穿試驗(yàn)儀>>電壓擊穿強(qiáng)度試驗(yàn)儀>> ASTM D149電壓擊穿試驗(yàn)儀
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ASTM D149電壓擊穿試驗(yàn)儀產(chǎn)品參數(shù)表：
型號(hào)/參數(shù) | ZST-121 | ZST-122 | ZST-212 |
*電阻測(cè)量（Ω） | 10—2×1017 | 0—2×1019 | 1×104～1×1017 Ω |
電流測(cè)量（A） | — | 10-16—2×10-4 | 1×104～1×1010 Ω ±5%；1×1010～1×1013 Ω ±20% |
額定電壓（V） | 100， 250， 500，1000 | 10，25，50，100，250，500，1000 | 10，50，100，250，500，1000 |
顯示 | 3 1/2位大屏帶背光數(shù)字顯示 | ||
*測(cè)量定時(shí)功能 | 1-7min自動(dòng)讀數(shù)鎖定 | ||
*誤操作報(bào)警功能 | — | 有 | 有 |
*防濾波干擾功能 | 有 | ||
*電 源 | DC8.5—12.5V ( 1號(hào)電池8節(jié) ) 或外接電源 | 內(nèi)置可充電電池 | 220V 10A 50Hz |
外形尺寸（mm） | 280×240×105( l×b×h) | 320×290×115( l×b×h) | 410×370×560( l×b×h) |
質(zhì)量（重量） | 3KG | 30KG | |
使用環(huán)境 | 溫度：0-40℃，相對(duì)濕度＜80% | ||
符合標(biāo)準(zhǔn)： | GB/T1410-2006固體絕緣材料體積表面電阻率試驗(yàn)方法 GB/T 31838.1.2.3-2019固體絕緣材料介電和電阻特性 GBT2439-2001硫化橡膠或熱塑性橡膠導(dǎo)電性能和耗散性能電阻率的測(cè)定 GBT1692-2008 硫化橡膠絕緣電阻率的測(cè)定 GBT10064-2006 測(cè)定固體絕緣材料絕緣電阻的實(shí)驗(yàn)方法、GB/T3048.5電線電纜電性能試驗(yàn)方法 | ||
ASTM D149電壓擊穿試驗(yàn)儀
1 聚合物基體：
聚合物基體本身的導(dǎo)熱性能對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能有著很大的影響，不同的基體與導(dǎo)熱填料之間的相容性不一樣使復(fù)合材料導(dǎo)熱性能有所差異，常見的聚乙烯、聚丙烯、尼龍、橡膠等，其本征導(dǎo)熱系數(shù)較低，不過絕緣性較好；聚噻吩、聚乙炔、聚苯胺等由于其分子內(nèi)有共軛π鍵，電子可以通過共軛π鍵在分子內(nèi)傳遞，使這類具有共軛π鍵的聚合物具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，但是因?yàn)殡娮釉诠曹棪墟I間的傳遞，使這類聚合物具有一定的導(dǎo)電性，使其在導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料領(lǐng)域中的應(yīng)用有著一定的限制。
2 填料種類：
導(dǎo)熱復(fù)合材料所使用的導(dǎo)熱填料一般有金屬材料、碳材料、無機(jī)絕緣填料等，金屬材料如金、銀、銅、鐵等，碳材料如碳纖維、石墨、石墨烯等，以及其他導(dǎo)熱系數(shù)較高的無機(jī)絕緣材料，如二氧化硅、金屬氧化物、氮化物等[11]。金屬材料和碳材料雖然具有較高的導(dǎo)熱系數(shù)，但是由于他們可以導(dǎo)電，導(dǎo)致金屬材料和碳材料在導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料上的應(yīng)用受到了一定的限制，因此，在導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的制備上，大部分都會(huì)使用無機(jī)絕緣導(dǎo)熱填料[12]。Chen Pan[13]等人以 h-BN 和AlN 為導(dǎo)熱填料制備聚四氟乙烯復(fù)合材料，通過研究可知，填充 h-BN 的聚四氟乙烯復(fù)合材料具有更高的導(dǎo)熱系數(shù)，其原因是 h-BN 填料具有更高的導(dǎo)熱系數(shù)，在填充 h-BN 和 AlN 復(fù)合填料時(shí)，由于 h-BN 和 AlN 之間的協(xié)同作用使復(fù)合材料具有更好的導(dǎo)熱性能。魯川楊等人使用碳酸鈣、高嶺土、陶瓷粉和硅灰石粉為導(dǎo)熱填料制備樹脂復(fù)合材料，復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)分別增加了 29.39%、44.16%、53.88%、28.24%、23.65%、30.81%，可見復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能主要取決于聚合物基體和導(dǎo)熱填料本身的導(dǎo)熱性。
3 導(dǎo)熱填料的填充量：
導(dǎo)熱材料的填充量是影響復(fù)合材料導(dǎo)熱性能非常重要的一個(gè)因素，當(dāng)導(dǎo)熱填料填充量較低的時(shí)候，由于導(dǎo)熱填料在聚合物基體中是孤立，與聚合物基體形成的是海-島體系，在聚合物基體中不能形成有效的導(dǎo)熱通路，因此復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能得不到有效地提高。隨著導(dǎo)熱填料填充量的增加，分散在聚合物基體中時(shí)相互間可以有效地接觸，導(dǎo)熱填料與聚合物基體之間形成了海-海體系，在復(fù)合材料中形成了有效的導(dǎo)熱通路，從而使復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能得到明顯地提高。但是，當(dāng)導(dǎo)熱填料填充量過大時(shí)，會(huì)使復(fù)合材料的力學(xué)性能明顯下降，而且，導(dǎo)熱填料填充量過大會(huì)使復(fù)合材料的加工難度變大，不利于產(chǎn)品的批量生產(chǎn)[18]。因此，在導(dǎo)熱絕緣復(fù)合材料的加工中，不僅要增強(qiáng)復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能還要兼顧復(fù)合材料的力學(xué)性能以及加工性。Tyler J.Quill等人將BN填充到 ABS中制備ABS復(fù)合材料，通過研究發(fā)現(xiàn)，BN 填充量未到 15wt%時(shí)，ABS 復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)增加較為緩慢，BN 填充量達(dá)到 15wt%后，ABS 復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)得到了明顯地增加，原因是在 BN 填充量沒有達(dá)到 15wt%之前，ABS 中的 BN 之間沒有有效的連接，在填充量達(dá)到 15wt%后，ABS 復(fù)合材料中形成了有效的導(dǎo)熱通路，使復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能得到了明顯地提高。吳奇光[20]等人通過等離子體直流電弧法制備碳包覆銅納米顆粒作為導(dǎo)熱填料，然后以 107 硅橡膠為基體制備導(dǎo)熱復(fù)合材料，隨著導(dǎo)熱填料填充量的增加復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)逐漸增大，當(dāng)填充量大于5wt%時(shí)，由于導(dǎo)熱填料堆砌密度增大使填料之間有效接觸面積增大而使復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能明顯提高。
4 導(dǎo)熱填料的粒徑：
對(duì)于導(dǎo)熱填料而言，粒徑較小的導(dǎo)熱填料具有更大的比表面積，所以大粒徑填料與基體之間的接觸面積較小，兩者之間發(fā)生的聲子散射也較少，使得在導(dǎo)熱填料填充量較少時(shí)，填充大粒徑導(dǎo)熱填料的復(fù)合材料具有更高的導(dǎo)熱系數(shù)；當(dāng)填充量較大時(shí)，具有更大比表面積的小粒徑填料之間有著較高的堆砌程度，在填料填充量較大時(shí)，使用不同粒徑填料進(jìn)行復(fù)配可以提高填料的堆砌程度，使其在復(fù)合材料中可以形成更多且的導(dǎo)熱通道，使復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能得到提高[21-22]。李珺鵬等人以不同粒徑的氮化硼為導(dǎo)熱填料制備了環(huán)氧樹脂/玻璃纖維/氮化硼復(fù)合材料，實(shí)驗(yàn)表明使用小粒徑氮化硼對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能增加效果更好，說明小粒徑填料填充在基體中時(shí)更容易形成導(dǎo)熱通道從而提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。
5 導(dǎo)熱填料的形貌：
導(dǎo)熱填料有各種各樣的形貌，常見的有片狀、球形、針狀、無規(guī)則等，不同形貌的導(dǎo)熱填料由于相互之間的接觸面積不一樣，導(dǎo)致在復(fù)合材料中形成導(dǎo)熱通路的難易程度不一樣從而使復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能不一樣，因此導(dǎo)熱填料的形貌對(duì)復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能也有著很大影響。球形填料由于相互之間接觸面積較小，對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性的提高相對(duì)較差，但是球形填料流動(dòng)性較好可以改善復(fù)合材料的加工性能，片狀以及針狀填料具有較大的長(zhǎng)徑比使填料之間更容易地接觸從而在復(fù)合材料中形成更多的導(dǎo)熱通路，利用不同形貌導(dǎo)熱填料之間的協(xié)同作用可以更好的提高復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。丁鵬等分別以片狀氧化鋁和球形氧化鋁為導(dǎo)熱填料制備尼龍復(fù)合材料，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)片狀氧化鋁填充量為 50wt%時(shí)，尼龍復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)是 0.838 W·m-1·K-1，是填充球形氧化鋁時(shí)的兩倍，可以看出導(dǎo)熱填料的形貌對(duì)復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能的影響很大。Wei Yu[27]等人通過溶液合成方法制備出不同形貌的 CuO，然后以不同形貌 CuO 顆粒為填料制備導(dǎo)熱油脂，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)在填料填充量較低的時(shí)候，填料的形貌對(duì)復(fù)合材料導(dǎo)熱性能的影響較小，使用不同形貌填料對(duì)制備的復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能相差不大，當(dāng)填料填充量較大時(shí)復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能出現(xiàn)明顯差異，表明填料的形貌對(duì)導(dǎo)熱通路的構(gòu)建有著很大的影響。
6 導(dǎo)熱填料的表面處理：
無機(jī)填料與聚合物基體之間的極性差異較大，導(dǎo)致聲子在經(jīng)過無機(jī)填料與聚合物基體的界面時(shí)會(huì)發(fā)生聲子散射使復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能降低，而且會(huì)導(dǎo)致無機(jī)填料不能很好的分散在聚合物基體中，出現(xiàn)了團(tuán)聚現(xiàn)象，無機(jī)填料在聚合物基體中的團(tuán)聚不僅降低了復(fù)合材料力學(xué)性能，而且會(huì)影響復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能[28]。通過偶聯(lián)劑等對(duì)無機(jī)填料進(jìn)行表面改性可以改善無機(jī)填料與聚合物基體之間的相容性，使無機(jī)填料能夠在聚合物基體中分散得更加均勻，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)性能、導(dǎo)熱性能等。在使用偶聯(lián)劑對(duì)無機(jī)填料表面進(jìn)行改性時(shí)，要注意偶聯(lián)劑的使用量，當(dāng)偶聯(lián)劑使用量較少時(shí)，對(duì)無機(jī)填料表面改性效果不佳，偶聯(lián)劑使用量較多時(shí)，會(huì)在無機(jī)填料表面包覆多層，導(dǎo)熱填料表面的偶聯(lián)劑可能會(huì)發(fā)生交聯(lián)，形成熱阻，降低了復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。Jinghong Yu[30]等人通過超聲離心技術(shù)制備氮化硼納米片，然后分別在氮化硼納米片接上十八烷基胺（ODA）和非共價(jià)官能化和超支化芳族聚酰胺（HBP）對(duì)氮化硼納米片進(jìn)行表面處理來改善氮化硼納米片與環(huán)氧樹脂界面之間的相互作用，通過 FTIR、核磁共振、TGA 以及透射電鏡表征可以看出，ODA 和 HBP 已經(jīng)成功接在了氮化硼納米片表面且有效地改善了氮化硼與環(huán)氧樹脂之間的相容性，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，氮化硼納米片的表面改性可以有效提高環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能。Tian Chen[31]等人以γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷接枝在還原氧化石墨烯表面，然后以硅橡膠為基體制備硅橡膠復(fù)合材料，通過 AFM 和 XPS 進(jìn)行表征可以看出，還原氧化石墨烯表面已經(jīng)改性成功，經(jīng)過改性后，有效地改善了還原氧化石墨烯與硅橡膠之間的界面作用，降低了兩者之間的界面熱阻，填充 2wt%改性還原氧化石墨烯硅橡膠復(fù)合材料的導(dǎo)熱系數(shù)為 1.31W·m-1·K-1,使硅橡膠復(fù)合材料的導(dǎo)熱性能得到了明顯的改善。
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