5G时代,改性塑料可以用于设备的外框、键盘、后盖、中框、支架等部件,具有覆盖、装饰、支撑、连接外壳的功能。常见的改性塑料树脂如图1所示。图1改性塑料用聚合物树脂电工一般
5G时代,改性塑料可以用于设备的外框、键盘、后盖、中框、支架等部件,具有覆盖、装饰、支撑、连接外壳的功能。常见的改性塑料树脂如图1所示。
图1改性塑料用聚合物树脂
电工一般认为电阻率超过1010 cm,在电场中通过感应而不是传导来表现其电性能的材料是电介质,也就是俗称的绝缘材料。大多数高分子树脂是以碳、氢、氧、氮、硫为主要成分的高分子量合成材料,这些元素以特定的序列和三维构型通过共价键连接。分子中没有可移动的自由电子,即使在施加电压的条件下,也无法形成电子的定向运动。同时,大多数聚合物树脂不含吸收和反射电磁波的金属元素或分子结构。高分子树脂是改性塑料中最重要、比例最高的基材,所以我们默认大部分改性塑料为绝缘材料。
改性塑料的绝缘性一般用体积电阻率、介电常数、介质损耗和击穿电压来表示。
体积电阻率是材料对单位体积电流的电阻,用于表征材料的电性能。通常,体积电阻率越高,用作电绝缘部件的材料的效率越高。电阻率通常称为体积电阻率。
其中h是样品的厚度(即两极之间的距离);s是电极的面积,ρv的单位是ω m(欧姆·米)。聚合物的体积电阻率一般为108-1018ω·m。
介电常数是表征电介质最基本的参数。表征材料极化和储存电荷能力的物理量称为介电常数,用ε表示,无量纲化。
式中:CX——两极板内充满介质时电容器的电容;C—电容器两极板为真空时的电容;ε—电容增加的倍数,即相对介电常数。介电常数表示介质中空之间电荷相互作用的减弱程度。作为高频绝缘材料,ε要小,特别是用于高压绝缘时。
介质损耗(tgδ):是指介质材料在外电场作用下产生的热量所损失的那部分能量。介质损耗通常指交流损耗。恒定电介质在电场作用下单位时间消耗的电能称为介质损耗。在工程中,介质损耗常用介质损耗角正切tgδ来表示。Tgδ是一个绝缘体的无效能量消耗与有效输入的比值,表示一个时期内一种物质的热功率损耗与储存的比值,是衡量物质损耗程度的物理量。
其中:ω-电源角频率;r-并联等效交流电阻;c并联等效交流电容器
介质损耗对高压器件和高频设备中使用的材料和器件,尤其是高压高频场所的材料和器件具有重要意义。介质损耗过大不仅会降低整机性能,甚至会造成绝缘材料的热击穿。
击穿电压和击穿电场强度:表征某种材料绝缘性能最重要的参数。击穿电场强度也称为介电强度。两者之间的关系是:
击穿电场强度
E=V/h
其中:V-击穿电压;h——材料厚度;单位是千伏/毫米..
表1给出了一些聚合物树脂介电性能的典型参考值。
表1聚合物树脂介电性能的典型参考值
介电常数ε与材料分子的极化能力密切相关。聚合物的ε由主链结构中键的特性和排列决定。非极性材料极化能力低,ε和tg,例如HDPE、PP、PS、PTFE的ε都在3以下;极性物质的分子结构中含有酯键、酰胺键、羰基等。具有很强的极性,导致分子在电场中的极化能力很强。ε和tg越大,其介电常数一般在3 ~ 5之间。极性取代基影响较大,其数目越多,ε和tg越大,如离子聚合物、磺酸盐、马来酸酐共聚物等。
典型的改性塑料是以高分子树脂为基料,添加纤维、添加剂和填料,经高温挤出造粒而成的一种成分复杂的复合材料。介电常数ε受多种因素影响,不仅与聚合物树脂基料的介电常数有关,还与加入的纤维、添加剂及其在造粒过程中发生物理化学反应形成的微观结构密切相关。
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