介电强度：废量塑料的抗电压击穿能力指标

介电强度又称击穿强度或绝缘强度，它是废量塑料抗电压击穿能力的指标。介质击穿是指电介质在电场电压的长期或短期作用下，介质内部或产生热量，或产生自由电子流动，或发生化学反应使聚合物老化，它们破坏了介质绝缘强度，使介质中电导量急剧增加，变成了导体，这种现象即为介电击穿。

1.介电击穿的形式

介电击穿可分为短期击穿和长期老化击穿。具体击穿形式有如下几种。

（1）热击穿 聚合物在交变电场下，因介质损耗使电能转化为热能，进而使导热性差的塑料在局部形成高温区，导致热熔、聚集态变形、焦化、氧化或分解，绝缘性能下降而被击穿。塑料耐热击穿的性能与电场强度、交变频率、介电性能、加电压时间、制品厚度及工作温度等因素有关，是常见的击穿现象。

（2）电击穿 聚合物在电场作用下，内部的杂质发生电离，产生离子和自由电子，它们撞击聚合物，又产生新的离子和自由电子，如此反复破坏了化学键使材料降解，自由电子累积增大穿过被破坏的分子间隙，形成自由电子流动产生漏导电流，导致击穿。电击穿在不高的温度下也可发生，它与电场强度有关，与作用时间关系不大，只要电场强度到临界值，即可立即发生击穿，它也是常见的击穿现象。

（3）化学击穿 塑料制品表面或内部有细裂纹、空气泡及空隙时，在高电场长期作用下，使空隙中的空气电离，产生O₃、CO₂等气体，侵蚀塑料，加速老化，最后导致击穿。

（4）放电击穿和树枝化击穿 内部结构不均、耐放电性能差的一些聚合物，在放电产生的光、热袭击下，介质首先普遍老化，继而在局部集中放电区域导致穿孔，最后形成局部击穿。当聚合物中存在结晶不均匀或组织不均时，放电会形成树枝状放电通道，在尖端电极附近呈灌木丛状，在气隙、杂质附近变为蝶状树枝，当树枝连通后即成树枝击穿。

2.介电强度的度量

虽然击穿的形式很多，但对任何一具体的击穿很难说一定是属于某种击穿。不管哪一种击穿，凡由于电场直接作用而导致的电介质破坏均称为介电击穿（俗称电击穿），发生击穿时的临界电压称为击穿电压，相应的临界电场强度称为击穿电场强度或简称击穿场强。但是击穿电压与耐电压性是有区别的，所谓的耐电压性是指将制品放到标准规定的测试装置中，加电压1min，若制品未击穿，则称为该制品具有耐某电压值的耐电压性，这是一种非破坏性的性能指标。因此，介电强度有两种度量指标。(www.xing528.com)

（1）介电强度（击穿强度） 其定义为击穿试验时，单位厚度的材料承受的临界击穿电压值，即在该电压下，单位厚度的材料刚好被击穿，用kV/mm或MV/m为指标单位。

介电强度亦称为电气强度，其计算公式为

E=V_B/t

式中，E是介电强度（kV/mm）；V_B是击穿电压（kV）；t是试样厚度（mm）。

（2）耐电压值 耐电压值是表示塑料耐电压能力，其定义为试样在规定试验条件下，在规定电压及加压时间条件下，未被击穿所能承受的最高电压值，单位为V。

我国相关的测试标准有GB/T 1408.1—2006、GB/T 1408.2—2006和GB/T 1408.3—2007。其试验温度为（20±5）℃，相对湿度为（65±5）%。

一般资料给出的数据都为规定条件下，短期试验的测定值，只能用作参考，尤其在高电压，长期工作时，该数据更不能作为设计值。

材料性能是影响介电强度的主要因素，一般低极性材料可达20kV/mm以上，极性材料的介电强度小于20kV/mm；耐热及绝缘性好的塑料及无定形塑料介电强度较高；制品在温度及湿度高、接触腐蚀性介质、承受应力应变等环境下工作，介电强度会降低；制品壁薄，有内应力及质量缺陷，散热条件差，表面污染，老化降解等情况也会使介电强度降低；工作电压高，加压时间长，电压波失真，频率高时耐压性差。