Vues: 0 Auteur: Éditeur de site Temps de publication: 2025-06-26 Origine: Site
Les stratifiés thermodurcis jouent un rôle pivot dans l'isolation électrique dans les industries, de l'avionique aérospatiale aux appareils de commutation de grille puissante. Alors que les tests de résistance diélectrique à court terme valident la qualité du matériau, ils ne prédisent pas comment les stratifiés se comportent sous contrainte électrique continue. Les tests de fatigue diélectrique comblent cet écart, révélant comment les tensions répétées érodent les performances isolantes au fil du temps.
La résistance diélectrique est le champ électrique maximum qu'un matériau peut supporter avant la rupture. Cela dépend de:
Épaisseur du matériau: les stratifiés plus épais résistent généralement aux tensions plus élevées.
Température: les températures élevées accélèrent la dégradation.
Durée de l'exposition à la tension: le stress prolongé peut déclencher la fatigue aux tensions en dessous des limites de courte durée.
Humidité et environnement: L'entrée d'humidité abaisse les performances diélectriques.
Forme d'onde de tension: AC vs DC et les harmoniques de fréquence influencent la dégradation.
Géométrie des électrodes: Les concentrations de champ de surface dépendent de la forme et de l'espacement des électrodes.
Objectif: Vérification de la qualité rapide.
Norme: procédure ASTM D149, en appliquant 10 kV / s jusqu'à la défaillance.
Résultat: tension de dégradation instantanée.
Objectif: Évaluer l'endurance sous un stress soutenu.
Méthode: Appliquer des pourcentages fixes (85%, 70%, 60%, 55%, 50%, 45%) de la tension de répartition à court terme et du temps record pour rompre.
Aperçu: identifie les seuils de tension en dessous des matériaux qui peuvent durer les jours ou les semaines.
Préparation des échantillons:
Coupez 6 '″ × 6' plaques, 0,062 'd'épaisseur.
Sécher à 220 ° F pendant 1 heure; refroidir à 73 ° F dans un dessiccateur.
Test de panne à court terme:
Trois plaques par grade dans le bain d'huile.
Électrodes perpendiculaires aux stratifications; rampe de tension de 10 kV / s.
Protocole de fatigue diélectrique:
CONDITION Deux grades dans une eau chaude et élevée.
Appliquer des tensions réduites (45% à 85% de la rupture initiale) jusqu'à la défaillance.
Enregistrez le temps d'offre, notant la stabilité au-delà de 100 minutes.
Panne rapide à haute contrainte: au-dessus de 60% de la tension de panne, les échantillons échouent en quelques secondes.
Endurance prolongée à une contrainte inférieure: les tensions à 60% ou en dessous durent souvent pendant des heures à des jours.
Seuil de stabilité: survivre à 100 minutes sans échec prédit fortement la stabilité à long terme.
Ces tendances maintenues entre les classes XI / NEMA X, XX, XXXP, LE et G5 , avec de légères variations dues au conditionnement de l'humidité et à la composition de la résine.
Les stratifiés fabriqués sous forme de tubes, de tiges ou de pièces moulées présentent un comportement de fatigue similaire, bien que les cycles de géométrie et de guérison puissent induire des décalages de performances mineurs. Les ingénieurs doivent:
Valider les seuils de fatigue sur les formes réelles des composants.
Comptez les champs de bord et les rayons intérieurs dans les tiges et les tubes.
Ajustez les marges de sécurité pour les pièces moulées avec des sections riches en résine.
Systèmes aérospatiaux:
Les conseils avioniques et les isolateurs de harnais bénéficient du fonctionnement des seuils de fatigue en dessous pour éviter les défaillances en vol.
Transmission de puissance:
Les transformateurs et l'appareillage de commutation reposent sur l'endurance diélectrique à long terme pour minimiser la maintenance et les pannes.
Véhicules électriques:
Les isolateurs de batterie et les matériaux de substrat d'électronique électrique exigent des performances fiables en cyclisme continu.
En concevant des systèmes à fonctionner à 60% ou en dessous de la rupture à court terme, la durée de vie peut être multipliée, réduisant les allégations de temps d'arrêt et de garantie.
Effets de fréquence: étudiez comment les harmoniques AC et les tensions pulsées accélèrent la fatigue.
Environnements extrêmes: tester à des températures inférieures à zéro ou sous une charge mécanique simultanée.
Hybrides composites: évaluer de nouvelles combinaisons de résine-feuille pour les stratifiés de nouvelle génération.
Les tests de fatigue diélectrique transforment notre compréhension de la fiabilité des stratifiés thermodurcies. Alors que les tests de panne à court terme assurent la qualité de base, les tests d'endurance révèlent les tensions auxquelles Le matériel d'isolation reste stable pour le long terme. En adhérant aux seuils de tension - idéalement inférieurs à 60% de la rupture instantanée - les ingénieurs peuvent concevoir des systèmes électriques plus sûrs et plus durables dans toutes les industries.
