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發(fā)布日期:2022-11-05 點(diǎn)擊率:73
由于陶瓷在真空技術(shù)中主要作為絕緣材料使用,其電性能就成為陶瓷材料最主要的物理性能之一,陶瓷的電性能主要有:
1) 電阻率:陶瓷材料的電阻率一般都很大,體電阻率一般都大于1010Ω·cm,面電阻率(方塊電阻)大于1010Ω。影響陶瓷材料電阻率的主要因素有:陶瓷的組分、晶體結(jié)構(gòu)和氣孔率,堿金屬的一價(jià)正離子能引起相當(dāng)強(qiáng)烈的電導(dǎo),因此作為絕緣材料的陶瓷應(yīng)盡量減少這些離子,增加高價(jià)金屬氧化物的含量。陶瓷材料的電阻率隨溫度升高而增加,即陶瓷具有負(fù)的電阻溫度系數(shù)。
陶瓷材料中一般都含有少量玻璃相,而玻璃相的缺陷較多,活化能較低,從而導(dǎo)致電阻率減小,陶瓷中含有少量氣孔,可以導(dǎo)致電阻率增加,但氣孔量很大且形成連續(xù)時(shí),則氣孔可能形成通道,容易吸附水汽和雜質(zhì)等,電阻率反而下降。
2)介電損耗:陶瓷材料在交變電場(chǎng)作用下的電導(dǎo)和極化,會(huì)將一部分電能轉(zhuǎn)換成熱能,稱為陶瓷的介電損耗。陶瓷的介電常數(shù)與溫度有關(guān),而介電損耗角正切不僅與溫度有關(guān),而且與頻率有關(guān)。
陶瓷材料作為電介質(zhì),只有在一定的電場(chǎng)強(qiáng)度以下才能保持介電狀態(tài),當(dāng)電場(chǎng)強(qiáng)度超過某一臨界值時(shí),介質(zhì)由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài)。這種現(xiàn)象稱為介質(zhì)的擊穿。相應(yīng)的臨界電場(chǎng)強(qiáng)度數(shù)值稱為介電強(qiáng)度,或稱為擊穿電場(chǎng)強(qiáng)度或絕緣強(qiáng)度。發(fā)生介質(zhì)擊穿時(shí)一般會(huì)存在兩個(gè)過程:
a.介質(zhì)由介電狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)電狀態(tài);
b.介質(zhì)發(fā)生機(jī)械破壞,形成貫穿介質(zhì)的直徑不大的擊穿通道。
一般在擊穿點(diǎn)要發(fā)生電暈或火化。功率大時(shí),由于介質(zhì)被強(qiáng)烈加熱,產(chǎn)生金屬蒸氣,因?yàn)楫a(chǎn)生電弧,有時(shí)擊穿處的介質(zhì)會(huì)被燒熔。需要說明的是,陶瓷表面不光滑,或有氣孔,很容易在陶瓷表面沾污上各種雜質(zhì)(金屬微粒、水汽、油污等),這些沾污的雜質(zhì)會(huì)引起陶瓷絕緣件表面擊穿。為了減少污染,提高陶瓷表面的擊穿強(qiáng)度和絕緣電阻,常常在電真空用高壓絕緣陶瓷件的外表面上釉。電真空瓷軸實(shí)際上是一種高阻、高熔點(diǎn)玻璃,具有高的表面電阻、不吸潮等。目前,國(guó)內(nèi)電真空瓷所用釉料大都使用高額瓷軸。其主要成分為高嶺土、石英、滑石、方解石等,化學(xué)成分通常含SiO2(質(zhì)量分?jǐn)?shù)占50%)、Al2O3(質(zhì)量分?jǐn)?shù)占10%以上)、其他氧化物(質(zhì)量分?jǐn)?shù)占20%左右)。
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