*、总要求
测试环境的目标是:确保测试结果真实反映电容器薄膜本身的介电强度,而非受到外界环境条件的干扰。
二、具体环境要求
1.环境温度
要求:恒定且可控。通常标准实验室温度规定为23±2°C。
原因:
分子运动:温度升高会使薄膜分子热运动加剧,导致载流子迁移率增加,从而降低材料的电阻率,可能使击穿电压值偏低。
散热:击穿过程有热击穿机制。环境温度过高会不利于试样在测试过程中的热量散发,增加热击穿的概率。
重复性:保持温度恒定是保证批次间、不同日期测试结果可重复对比的前提。
2.相对湿度
要求:严格控制。通常标准规定为50%±5%或50%±10%。
原因:(这是对薄膜测试影响*大的因素)
水分吸附:高分子薄膜(如BOPP、PET)会从空气中吸附微量水分。湿度越高,吸附量越大。水分会显著增加薄膜的电导率,并可能改变其介电常数,导致击穿电压严重下降。
表面闪络:即使在油中测试,如果从油槽中取出试样到装夹的过程中环境湿度过高,也可能在试样表面形成微小的水膜,影响表面电阻,间接影响结果。
设备安全:高湿度环境可能引起高压部分的凝露,造成设备短路或安全隐患。
3.测试介质(油浴环境)
这是薄膜50点测试的环境要求,因为它直接包裹着试样和电*。
介质类型:必须使用标准化的电气*缘油,如变压器油或硅油。严禁使用非标准或已污染的油。
介质作用:
*缘与冷却:防止沿面闪络,均匀散热。
均匀电场:油的介电常数高于空气,能改善电场分布。
对油浴的要求:
清洁度:油必须保持高度清洁,无杂质、水分和气泡。微小的杂质或气泡在高压下会发生局部放电,侵蚀薄膜,导致击穿电压值异常偏低。
油温:油温也需控制,通常与环境温度*致(如23°C)。测试过程中油温会缓慢上升,但应避免大幅波动。
定期更换/过滤:根据使用频率,需要定期对*缘油进行过滤或更换,以确保其*缘性能。
4.大气压力
要求:通常在标准大气压下(86kPa~106kPa)进行。对于常规测试,只要实验室不在高原或气压地区,此因素影响较小。
原因:气压会影响气体的击穿场强(帕申定律)。如果测试在空气中进行,气压影响巨大。但在油中进行时,影响被屏蔽。不过,保持标准气压是良好实验室实践的*部分。
5.电磁干扰与振动
电磁干扰:
要求:远离强电磁干扰源(如大功率电机、变频器、无线电发射设备)。
原因:高压测试信号微弱,电磁干扰可能影响电压采集系统的稳定性,导致读数不准或误动作。
振动与灰尘:
要求:试验台应稳固,避免明显振动。环境应保持清洁,无大量灰尘。
原因:振动可能影响电*的稳定接触。灰尘落入油中或附着在试样上会成为杂质。
6.电源质量
要求:稳定的交流电源,电压波动范围应在额定电压的±10%以内。好配备稳压电源。
原因:电源波动会影响高压升压器的输出稳定性和控制系统的精度。
*、测试原理与结构差异
单点电*法
采用单*电*对试样进行局部测试,通过球面电*(如Ф25mm)施加压力并传导电流,适用于小面积均匀性评估。
50点电*法
通过多电*阵列(如50个独立电*)同步或分时测试,覆盖薄膜不同区域,可检测材料整体均匀性及局部缺陷。
二、应用场景对比
单点电*法
适用于常规介电强度测试(如GB/T 1408.1标准)。
典型应用:电子元件*缘层、单层薄膜的快速检测。
50点电*法
专为高精度需求设计,如锂电隔膜(需评估50个点位击穿电压分布)。
优势:可识别材料内部微缺陷,提升电池安全性。
三、设备与成本差异
单点电*法
设备简单测试效率高,但数据代表性有限。
50点电*法
需多通道控制系统
支持三相负荷平衡,但调试复杂。
四、数据可靠性
50点法通过多点统计降低随机误差,结果更接近实际工况(如航空航天用TPU薄膜需满足50点均*性要求)
50点电*法测试步骤详解
*、测试前准备
设备检查
确保电压击穿试验仪(如华测HCDJC系列)的50点电*阵列完好,电*间距符合标准(如ASTM D149要求),高压输出模块(0-100kV)和电流检测系统(0-40mA)校准完成。
试样处理
薄膜样品(如锂电隔膜)需在标准温湿度(15-25℃/30%-60%RH)下预处理24小时。
使用厚度仪(如GB/T 6672标准)测量试样厚度,确保均匀性(偏差≤5%)。
二、测试流程
电*安装
将试样平铺于50点电*阵列上,通过机械压紧装置(压力0.1-0.5MPa)确保电*与薄膜接触良好。
参数设置
升压模式:选择连续升压(500V/s或1000V/s)或逐*升压(每*保持10s)。
击穿判定:设定电流阈值(如1-30mA)和电压上限(如50kV)。
自动化测试
启动程序后,系统依次对50个电*点位施加电压,记录击穿电压值。
每个点位测试完成后自动跳转至下*位置,避免重复测试。
三、数据记录与分析
结果输出
生成击穿电压分布图,计算50点平均介电强度(击穿电压/厚度,单位kV/mm)及标准差。
缺陷定位
通过击穿电压异常点位(如低于平均值20%)识别薄膜局部缺陷(如针孔、杂质)。
四、安全与维护
设备清洁
测试后需用无水乙醇清洁电*,防止残留物影响下次测试。
校准周期
建议每50次测试后对高压模块和电流传感器进行校准。
五、典型应用案例
锂电隔膜:50点法可检测隔膜均匀性,确保电池安全性(如击穿电压≥1500V/mil)。
电子薄膜:用于PCB基材的*缘性能评估,需满足50点数据离散度<5%。









