Электрическая прочность тонких пленок

RomanPronin · 21.10.2016, 17:04

Вопреки интуитивным ожиданиям электрическая прочность твердой изоляции возрастает с уменьшением ее толщины.

Например для фторопласта-4:
Электрическая прочность, кВ/мм:
-при толщине образца 4 мм.....................25-27
-при толщине образца 0,1 - 0,3 мм...........40-80
-при толщине образца 0,005 - 0,02 мм......200-300

Вопрос в следующем:
При накладывании пленки в несколько слоев электрическая прочность возростает или уменьшается?

Иначе говоря, чему будет равна прочность изоляции 20-ти слоев 0,005мм пленки фторопласта-4?
20*300кВ/мм=6МВ/мм
или
80кВ/мм (как для пленки толщиной 20*0.005мм=0.1мм) ?

akegor · 21.10.2016, 17:34

Производители конденсаторов об этом не знают и высоковольтные конденсаторы делают не маленькими и легкими, а большими и тяжелыми.
А ведь могли бы, уменьшая толщину пленки, увеличивать емкость и рабочее напряжение!

NewWriter · 21.10.2016, 17:49

кВ/мм.
Калькулятор прислать или сами умножите/разделите?

Сообщение от RomanPronin

6МВ

прикинули бы умом, при 0,1 мм зазора - и вдруг 6 мегавольт. ЛЭП на 1,1-1,5 мегавольта на картинках видели? А вы хотите все 6

RomanPronin · 21.10.2016, 18:56

Да, имелось в виду на миллиметр. (поправил в первом сообщении, опрос, к сожалению, уже не изменить)
То есть, будем иметь 600кВ прочность бутерброда?

kreking · 21.10.2016, 22:24

Сообщение от RomanPronin

...чему будет равна прочность изоляции 20-ти слоев 0,005мм пленки...

Вопрос, конечно, интересный, есть соответствующая литература.
По поиску найдёте ответ.
Пробой твердых диэлектриков.

Цитата:

...Тонкие пленки могут обладать существенно более высокой электрической прочностью, нежели массивные образцы. Это свойство получило название электрического упрочения материалов...
...В реальных условиях явление теплового пробоя протекает сложнее, чем было рассмотрено. По толщине диэлектрика имеется перепад температуры, средний слой оказывается нагретым выше, чем прилегающие к электродам, сопротивление его резко падает, что ведет к искажению электрического поля и повышенным градиентам напряжения в поверхностных слоях. Имеет значение также и теплопроводность материала электродов. Все это способствует пробою образцов при более низких напряжениях, чем получаемые из приближенного расчета...

RomanPronin · 22.10.2016, 03:45

Да, я читал эту статью. В ней сказано:

Цитата:

Электрический пробой наблюдается у большинства диэлектриков при кратковременном (импульсном) воздействии напряжения

Задача для которой я ищу максимально компактный диэлектрик, состоит в изоляции высоковольтных выбросов (T=50нс, ~55 Гц, ~100 штук). В таких условиях речи о нагреве не идет, поэтому тепловой (для которого характерен сложный характер пробоя в средних слоях) и электрохимический пробой не рассматриваем.

Вопрос, скорее ориентирован на тех, кто задавался этим вопросом ранее и имеет экспериментальные данные или какой-нибудь опыт