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耐高温、耐老化…聚“胶”密封胶在绝缘领域的应用

来源:广州市白云化工实业有限公司  作者:byonline  日期:2021-9-24
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绝缘材料从形态上可分为气体、液体、固体三大类。常见的气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫等;液体绝缘材料有硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯等绝缘油类;固体绝缘材料又分有机绝缘材料和无机绝缘材料,其中有机固体绝缘材料包括绝缘涂料、绝缘密封胶、塑料、橡胶、纤维制品等,无机固体材料包括云母、玻璃等。

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  从形态上可分为气体、液体、固体三大类。常见的气体材料有空气、氮气、六氟化硫等;液体绝缘材料有、十二烷基苯、、异丙基联苯等绝缘油类;固体绝缘材料又分有机绝缘材料和无机绝缘材料,其中有机固体绝缘材料包括绝缘、绝缘密封胶、、、制品等,无机固体材料包括、等。

  作为常见的绝缘密封胶,在-60℃~200℃范围内具有良好的电绝缘性,并且频率、温度等变化对硅酮密封胶的介电常数、介质损耗因数影响极小。此外,硅酮密封胶还具有优异的、耐以及。

  目前,硅酮密封胶当做绝缘材料主要有以下几种应用:

  一是用于电子元件或电器的,对各组件进行加固,防止组件在系统里面的移动。

  二是采用硅酮密封胶在元件内进行灌封,起到、减震、的效果。

  三是作为绝缘涂层涂覆在组件上方,起绝缘保护作用。

图1 RTV硅酮密封胶的时间与介电的关系

  图1为我司的一款典型的脱肟型单组分密封胶的硫化时间和介电强度的关系。可以看出,在硫化过程中,由于低分子缩合产物的释放,电性能偏低,但在充分硫化后,电性能保持较高水平。

  根据绝缘的用胶需求,我们常用以下几个参数来判断一款密封胶的质量。

  一、挥发份

  常用的缩合型硅酮密封胶在硫化过程中,会有低分子的缩合产物释放以及本身的一些小物质分子的挥发。我们要选用低挥发分的密封胶,以避免在高温密闭系统中,低分子的有机的挥发导致电子元件发生接点短路或。目前市场上常用的密封胶挥发份约在4%-6%之间,电子电器用绝缘密封胶可低至1%-3%。

  二、体积电阻率

  体积电阻率即材料每单位立方体积的电阻,是的倒数。体积电阻率越大,性能越差,绝缘性越好。硅酮密封胶的体积电阻率可按照《GBT 1692-2008 绝缘电阻率的测定》标准进行测定。一般而言,当体积电阻率在109Ω.cm以上即可视为绝缘材料,电子电器用绝缘密封胶的体积电阻率在1014~1015之间。

  三、相对介电常数和介质损耗角因数

  相对介电常数指以绝缘材料为介质与以为介质制成容器的电容量之比值,其表示在单位电场中,单位体积内积蓄的静电能量的大小,是表示电介质极化并储存电荷的能力。

  介电损耗角因数是指对电介质施以正弦波电压,外施电压与相同频率的电流之间相角的余角的正切值 。其物理意义为每个周期内介质损耗的能量与每个周期内介质储存的能量的比值。表征置于交流电场中的材料,以内部发热形式表现出来的能量损耗。

  针对硅酮密封胶的绝缘用途,我们希望其相对介电常数越小越好,不容易产生静电。也希望其介质损耗因数 越小越好,在高频电压中不容易发热。电子电器用绝缘密封胶的相对介电常数(106Hz)数值在2-4之间,介质损耗因数(106Hz)在10-3-10-4之间。

  四、介电强度

  击穿电压是表征某种材料绝缘性能的物理参数,是在该绝缘材料上加上高电压使之失去绝缘性能时的电压值,介电强度=击穿电压/材料厚度。可按照《GB T 1695-2005 硫化橡胶工频电压击穿强度和耐电压的测定方法》标准进行测定。当我们的材料需要在高压环境中使用时,介电强度的指标则尤为重要,其值最好能达到15-20KV/mm。

  所以,总结来说,如果我们要购买用作绝缘领域的硅酮密封胶时,其挥发份越小越好,体积电阻率越大越好,相对介电常数和介质损耗角因数均越小越好,介电强度越大越好。

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