УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОРШЫХ свойств композиционных МАТЕРИАЛОВ
Полезная модель относится к электроизмерительной технике, в частности к испытанию пластичных и текучих материалов на электрическую прочность, и может быть использовано для контроля электрических параметров диэлектрических композиционных материалов, например, теплопроводных диэлектрических мастик и паст.
Известно устройство для контроля электроизоляционных свойств жидких материалов, состоящее из корпуса с закрепленными в нем электродами, внутри объема которого размещается испытуемый материал (ГОСТ 6581-75. Материалы электроизоляционные жидкие. Методы электрических испытаний, стр. 18).
Недостатками данного технического решения являются:
-высокая погрешность измерения электроизоляционных свойств вязких диэлектрических композиций, обусловленная неоднородностью исследуемого материала из-за наличия воздушных включений в контролируемой пробе, которые невозможно полностью удалить из межэлектродного пространства рассматриваемого устройства при вакуумировании из-за высокой вязкости испытуемых композиций;
-большое количество исследуемого материала, которое требуется при проведении испытаний для заполнения рабочего объема корпуса устройства.
Известно устройство для измерения электрических свойств изделий, содержащее полый корпус, выполненный в виде крышек с эластичными надувными оболочками, соединенными с
электродами, выполненными в виде токопроводящих сеток (авт. св. .fo 1758608, МКИО 01 R31/16, Н05К 1/18, 1990).
Применение данного устройства не обеспечивает точного и достоверного определения электрической прочности пластичных материалов в виде мастик и паст, поскольку невозможно точно проконтролировать расстояние между электродами устройства (h). В связи с этим общая погрешность измерения электрической прочности (Епр  U/h, где U - пробивное напряжение) будет ненормированной.
Наиболее близким к заявляемому является устройство, реализующее способ по известному техническому решению (авт. св. СССР № 1751701, МКИ G 01 R 31/12, 1989). Устройство содержит электроды, закрепленные заподлицо с торцевыми рабочими поверхностями втулок, между которыми размещен образец из испытуемого материала.
Данное устройство позволяет с высокой точностью контролировать электрическую прочность пленочных диэлектрических материалов. Однако его применение для контроля данного параметра пластичных и текучих диэлектрических композиций приводит к высоким значениям погрешности и плохой воспроизводимости результатов электрических испытаний вследствие нарушения постоянства толщины испытуемой пробы в процессе измерений.
Техническим результатом полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства - возможности контроля электроизоляционных свойств пластичных и текучих диэлектрических композиционных материалов типа мастик и паст.
в диэлектрических втулках заподлицо с их торцевыми рабочими поверхностями, между которыми помещен испытуемый материал, на торцевой рабочей поверхности нижней втулки выполнена полость, в которой размещен испытуемый материал, в верхней втулке и верхнем электроде выполнены отверстия, образующие сквозные каналы, которые соединяют торцевую рабочую поверхность с внешней поверхностью втулки, диэлектрические втулки соединены и закреплены между собой по периферийной части их торцевых рабочих поверхностей, причем электрическая прочность материала втулок выще электрической прочности испытуемого материала.
На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.
Устройство для контроля электроизоляционных свойств композиционных материалов содержит верхнюю 1 и нижнюю 2 диэлектрические втулки, в которых закреплены соответственно верхний 3 и нижний 4 электроды. Электроды 3 и 4 электрически связаны с измерительной системой 5. В нижней втулке 2 выполнена цилиндрическая проточка, в которой формируется образец из испытуемого материала 6. В верхней втулке 1 и верхнем электроде 3 выполнены отверстия 7, которые образуют сквозные каналы для выхода воздушных включений и излишков испытуемого материала 6. Втулка 1 устанавливается и закрепляется по периферийной части рабочей поверхности втулки 2 для центрирования и фиксации электродов 3 и 4.
Устройство работает следующим образом.
Полость нижней втулки 2 с жестко закрепленным в ней нижним электродом 4 заполняют испытуемым материалом 6, например силиконовой теплопроводной пастой марки 131-179. Полученную таким образом пробу устанавливают в вакуумный щкаф типа ВШ-0,035 для вывода воздушных включений из объема испытуемого материала 6. После вакуумирования на торцевую
рабочую поверхность нижней втулки 2 устанавливают и закрепляют верхнюю втулку 1 с жестко закрепленным в ней верхним электродом 3. При этом излишки испытуемого материала 6 вместе с воздухом выходят из межэлектродного пространства через отверстия 7. На электроды 3 и 4 подают испытательное напряжение, которое плавно изменяют и регистрируют в момент пробоя с помощью измерительной системы 5. Электрическую прочность Епр определяют по формуле Епр  U/h, где U - пробивное напряжение, h - глубина полости нижней втулки 2.
В качестве материала диэлектрических втулок предлагаемого устройства может быть использована пластмасса типа Фторопласт4. Электродная система может быть изготовлена из нержавеющей стали.
Использование данного устройства позволяет обеспечить высокую точность контроля электрической прочности пластичных и текучих диэлектрических композиционных материалов, используемых в радиоэлектронной технике для улучшения теплоотвода от электрорадиоэлементов, рассеивающих тепловую энергию.
Главный конструктор у В.А.Рязанцев
Авторы:г/г/ М.И.Кретов
В.С.Сысоев