材料表面放电试验方法
电火花检测标准
电火花检测标准电火花检测是一种常见的非破坏性检测方法，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
它通过观察和分析电火花放电的特征，来判断材料表面是否存在缺陷或杂质。
本文将介绍电火花检测的标准及相关内容。
一、电火花检测原理。
电火花检测是利用电火花放电的现象来检测材料表面的缺陷。
当电压升高到一定程度时，电极之间会产生电火花放电，这种放电会在材料表面产生瞬间的高温和压力，从而使材料表面的缺陷或杂质被击穿或破坏，形成特定的电火花放电特征。
通过观察和分析这些特征，可以判断材料表面的质量状况。
二、电火花检测标准。
1. 检测设备标准，电火花检测设备应符合国家标准，具有稳定可靠的性能，能够满足不同材料的检测要求。
2. 检测操作标准，操作人员应经过专业培训，熟悉设备的使用方法和操作流程，严格按照操作规程进行检测，确保检测结果的准确性和可靠性。
3. 检测参数标准，包括电压、电流、脉冲宽度、脉冲频率等参数的设定，应根据被检测材料的特性和要求进行合理的选择和调整。
4. 检测结果标准，根据电火花放电的特征，对检测结果进行判定和分析，制定相应的评定标准，确保检测结果的准确性和可靠性。
三、电火花检测应用。
1. 航空航天领域，电火花检测常用于飞机发动机叶片、涡轮盘等关键零部件的质量检测，能够有效发现表面裂纹、疲劳损伤等缺陷。
2. 汽车制造领域，汽车发动机、变速箱、车轮等关键零部件的质量检测，可以通过电火花检测来实现，提高产品质量和安全性。
3. 电子设备领域，集成电路、半导体器件等微小零部件的质量检测，电火花检测也能够发挥重要作用，确保产品的可靠性和稳定性。
四、电火花检测的优势。
1. 高灵敏度，电火花检测能够发现微小的表面缺陷和杂质，对材料的质量要求较高。
2. 高效性，电火花检测操作简便，检测速度快，能够大大提高生产效率。
3. 非破坏性，电火花检测不会对被检测材料造成损伤，对保护材料表面完整性有重要意义。
五、电火花检测的发展趋势。
辉光放电光谱法定量分析金属材料表
所用波长，nm 371.994 165.701 288.15 403.449 177.497 425.433 341.477 396.152 337.279 130.217 174.272
GDOES定量深度逐层分析方法
分析方法的建立
仪器
GDS-750A辉光放电光谱仪（美国LECO公司） SS-1000试样磨抛机 （美国LECO公司） NT-200TP 直读天平(日本岛津公司) Dektak 6M表面轮廓仪（美国Veeco公司）
因素
水平
1
电压 (A) 电流（B）
500V 10mA 30s
3
900V 30mA 40s
4
1100V 40mA 50s
5
1300V 50mA 60s
GDOES定量深度逐层分析方法
光源参数的优化——正交试验
结论
通过方差分析和因素重要程度的排序可知，电压和电流为显著影响因素，预溅射时间的影响不显 著。对大部分我们所关注的10个主要分析元素(Mn， Si，Cr，Ni，C，P，Al，O， N)而言，电 压和电流对元素强度的其强度的相对标准偏差（RSD值），即分析稳定性的影响最大。 根据最佳水平组合排列发现，电压的最佳值为1100V和1300V，电流为20mA～50mA，预溅射 时间应大于30S。 一般而言，电压和电流设定越高，单位时间内剥离的样品量越多（即溅射率越大），受标样表面 状况的影响越小，稳定性越好，相对标准偏差值越小。预溅射时间越长，分析的稳定性越好。
建立GDOES定量深度逐层分析方法
分析方法的建立
标准样品的处理 标准样品的表面经320目SiC砂纸水磨抛光，抛光后，立即用无水酒精清洗表面，并 用热风吹干。
标准样品的溅射率计算 在经优化的仪器分析参数下，计算了各不同标准样品的溅射率。
pcba的静电指标_解释说明
pcba的静电指标解释说明1. 引言1.1 概述在现代电子设备中，静电是一种常见的问题。
静电产生的原因是摩擦、分离和接触导致物体表面带电。
当静电不加控制地积聚在PCBA（Printed Circuit Board Assembly，印刷线路板组装）上时，可能会对PCBA造成严重的损坏。
为了保护PCBA免受静电损害，人们必须理解静电指标及其对PCBA的影响，并采取相应的防护措施。
本文将详细介绍PCBA的静电指标以及相关测试方法，并提供一些修复静电问题的方法和技巧。
1.2 文章结构本文共分为五个部分。
首先，概述了本文要讨论的话题以及引言部分内容。
接下来，第二部分将详细介绍PCBA的静电指标，包括静电产生原理、静电对PCBA 的影响以及常见的静电防护措施。
第三部分将介绍测试PCBA静电指标的方法，包括表面绝缘电阻测量方法、接地电阻测量方法以及表面放电测量方法。
第四部分将探讨修复静电问题的方法和技巧，包括静电清除技术介绍、静电包装技术介绍以及消除PCBA静电问题的实践经验总结。
最后，结论部分将对全文进行总结，并展望未来可能的研究方向。
1.3 目的本文的目的是提供关于PCBA的静电指标的详尽解释和说明。
通过深入了解静电产生原理、PCBA受到静电影响的情况以及常见的防护措施，读者将能够更好地了解如何测试和修复PCBA中出现的静电问题。
希望本文能为读者提供有价值的信息，并引起更多关于PCBA静电问题研究方面的注意和兴趣。
2. PCBA的静电指标2.1 静电产生原理静电是指在不同材料之间摩擦或分离时，电子从一个物体转移到另一个物体，使得物体带有正负电荷。
静电的产生主要是由于材料表面的电子在摩擦或分离过程中重新排列所致。
2.2 静电对PCBA的影响静电对PCBA产生的影响主要包括以下几个方面：首先，静电可能导致PCBA元件损坏。
当带有静电的人或物体接触到PCBA上的元件时，通过静电放电会导致元件内部结构被破坏，引起元件故障甚至损坏。
测量防静电等级的方法是
测量防静电等级的方法是
测量防静电等级的方法可以采用以下几种：
1. 表面电阻法：使用电阻计测量材料表面的电阻值。
防静电材料表面的电阻值通常较低，一般在10^6到10^9欧姆之间。
2. 防静电能力法：将待测材料与一个已知的静电荷进行接触，通过测量放电现象的强度和持续时间来评估材料的防静电能力。
通常使用静电测试仪进行测量。
3. 静电震荡法：使用震荡电路来测量材料的静电电容和电阻值。
通过测量电容和电阻来计算材料的防静电等级。
4. 防静电性能评价法：对材料进行各种防静电性能测试，如表面电阻测试、放电时间测试、放电电压测试等，然后根据测试结果评估材料的防静电等级。
这些方法可以根据具体的需要选择适当的方法进行测量，以评估材料的防静电性能和等级。
局部放电试验结果
局部放电试验结果1. 引言本文档旨在总结和分析局部放电试验的结果。
局部放电试验是一种常用的电气绝缘材料性能评估方法，可以检测材料中存在的局部放电现象，并评估其对设备的潜在威胁和影响。
2. 试验方法在本次试验中，我们采用了标准的局部放电试验设备和方法。
具体试验参数如下：- 试验样品：XXX材料- 试验电压：XXX kV- 试验时间：XXX 小时3. 试验结果经过试验，我们得到了以下结果：3.1 局部放电数量根据试验数据分析，共检测到局部放电事件 XXX 次。
局部放电数量是评估绝缘材料质量的重要指标，高局部放电数量可能表示材料存在缺陷或老化现象。
3.2 局部放电等级我们对局部放电事件进行了等级评定。
根据国家标准，将局部放电等级分为A、B、C 三个等级，A等级为最佳，C等级为最差。
在本次试验中，局部放电事件等级分布如下：- A 等级：XXX 次- B 等级：XXX 次- C 等级：XXX 次3.3 局部放电位置根据试验设备的定位功能，我们能够确定局部放电事件的位置。
经过精确测定，局部放电事件主要分布在材料的 XXX 区域。
这些信息对于进一步分析材料性能和定位缺陷非常重要。
4. 结论根据以上试验结果分析，我们可以得出以下结论：- XXX材料存在一定数量的局部放电现象；- 局部放电等级中以A等级占比最高，而C等级占比最低，整体情况较为良好；- 局部放电主要分布在XXX区域，提示可能存在该区域的缺陷。
5. 建议基于以上结论，我们提出以下建议：- 进一步研究和分析局部放电现象的原因，寻找解决方法，减少局部放电的数量和等级；- 关注局部放电事件较多的XXX区域，加强材料检测和维护工作。
以上是关于局部放电试验结果的总结和分析，希望对您的工作有所帮助。
如果有任何问题或需要进一步讨论，请随时与我联系。
iec_60112_相对电痕化指数_标准_解释说明
iec 60112 相对电痕化指数标准解释说明1. 引言1.1 概述IEC 60112是一项重要的国际电工标准，其中包括了关于相对电痕化指数的标准解释和说明。
相对电痕化指数是衡量材料在高温条件下抵抗电击穿的能力的一个重要参数。
本文将详细介绍IEC 60112标准及其背后的相关概念、测试方法和应用领域。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分，每个部分都涵盖了不同的内容。
首先，在引言部分我们将对IEC 60112 相对电痕化指数标准进行介绍和说明。
然后，我们将探讨该标准在不同领域中的应用价值以及可能面临的问题和挑战。
最后，我们会总结主要观点并提出未来发展趋势与建议。
1.3 目的本文旨在提供对IEC 60112相对电痕化指数标准的详细解释和说明，帮助读者理解该标准在实际应用中的意义和重要性，并探讨可能存在的问题和挑战。
通过阐明这些内容，我们希望能进一步加深人们对该标准的认识，促进其在电气设备测试、产品安全评估和国际贸易中的应用，为相关行业的发展提供有益的指导。
2. IEC 60112 相对电痕化指数标准解释说明2.1 什么是IEC 60112标准IEC 60112标准是国际电工委员会（International Electrotechnical Commission）制定的一项标准，用于评估聚合物材料的耐电痕化性能。
该标准规定了一套统一的测试方法和流程，以评估聚合物材料在电压作用下的耐受能力。
2.2 相对电痕化指数的定义和意义相对电痕化指数是衡量材料抵抗表面迁移形成导电路径的能力的指标。
它反映了材料在高温高湿环境中的绝缘性能。
相对电痕化指数值越高，表示材料越耐受电痕化，具有更好的绝缘性能。
这个指数对于电气设备来说非常重要，因为在工业和家庭中使用的各种设备都存在着潮湿环境和高温条件，在此类环境下，如果材料无法抵御表面迁移形成导电路径，就可能引发严重事故或设备故障。
2.3 标准中的测试方法和流程IEC 60112标准中规定了一套详细的测试方法和流程，以评估材料的相对电痕化指数。
橡胶材料的抗静电性能测试方法
橡胶材料的抗静电性能测试方法抗静电性能是指材料在静电环境下的导电和抗电荷积累能力。
对于橡胶材料而言，其抗静电性能的测试至关重要，尤其对于需要在静电敏感环境中使用的橡胶制品，如防静电手套、防静电垫等。
本文将介绍一些常用的橡胶材料抗静电性能测试方法。
一、表面电阻法测试表面电阻法是一种简单、直观的测试方法，它可用于评估橡胶材料表面的导电性能。
测试过程中，使用表面电阻计测量橡胶材料表面的电阻值，以反映橡胶材料导电性能的好坏。
具体测试步骤如下：1. 准备测试样品：将橡胶材料切割成适当的形状和尺寸，确保测试样品表面光滑、无杂质。
2. 测试设备准备：使用表面电阻计，并确保其精度和准确性。
3. 测试样品处理：将测试样品放置在悬浮设备上，保持样品表面与金属电极接触。
4. 测试过程：启动表面电阻计，放电电流通过样品表面，测量电阻值，并记录。
5. 结果分析：根据测试结果，对橡胶材料的导电性能进行评估。
一般而言，电阻值越低，表示橡胶材料的导电性能越好。
二、接触电阻法测试接触电阻法是一种用于测试橡胶材料与金属接触面的接触电阻的方法，其测试准确度较高。
该方法可用于评估橡胶材料在与导电材料接触时的导电性能。
测试步骤如下：1. 准备测试样品：将橡胶材料制成适当形状的测试片。
2. 测试设备准备：使用接触电阻仪，并确保其精度和准确性。
3. 测试样品处理：将测试样品与金属电极完全接触，确保接触面积充分。
4. 测试过程：启动接触电阻仪，通过测试设备施加一定的电压并测量电流值。
5. 结果分析：根据测试结果计算得到接触电阻，并进行评估。
一般来说，接触电阻值越低，表示橡胶材料与金属接触的导电性能越好。
三、静电放电时间测试静电放电时间测试是一种评估橡胶材料防静电能力的方法。
该方法通过测量材料被充电后释放电荷所需的时间来评估其防静电性能。
具体测试步骤如下：1. 准备测试样品：将橡胶材料制成适当形状的测试片。
2. 预充电：将测试样品置于高电压场中，进行静电充电。
GIS局部放电检测方法及原理
GIS局部放电检测方法及原理局部放电（Partial Discharge，PD）是指在绝缘材料内部或表面的缺陷处产生的电气放电现象。
对于高压设备来说，局部放电是一种常见的故障现象，它会导致设备的绝缘性能下降，甚至引起设备的损坏和故障。
因此，准确地检测和定位局部放电对于高压设备的正常运行和维护至关重要。
GIS（Gas Insulated Switchgear）是一种常用于高压电力系统中的绝缘开关设备，它采用SF6（六氟化硫）气体作为绝缘介质。
局部放电检测对于GIS设备尤为重要，因为SF6气体中的水分和杂质会导致局部放电的发生和发展。
局部放电检测方法主要可以分为以下几种：1.电流法：通过测量设备中的电流来检测局部放电。
当局部放电发生时，会产生很小的电流信号，可以通过高灵敏度的电流传感器进行检测。
电流法检测的优点是简单、直接，可以实现在线监测，但其对放电的定位能力有限。
2.光纤法：利用光纤传感器对局部放电进行检测。
光纤传感器可以将放电信号转化为光信号，通过光纤传输到检测系统进行分析。
光纤法的优点是高灵敏度、抗干扰能力强，且可以实现多点监测和远程监控。
3.超声法：通过检测局部放电产生的超声波信号来确定放电源的位置。
超声波可以通过绝缘材料传播，当局部放电发生时，会产生高频的超声波信号。
超声法的优点是对放电的定位能力强，可以准确地确定放电源所在的位置。
4.热像法：通过红外热像仪对设备进行检测，通过测量设备表面的温度分布来判断是否存在局部放电。
局部放电会产生热量，导致设备表面温度的升高，可以通过热像法进行检测。
热像法的优点是对设备进行非接触式检测，可以实现远程遥测和实时监测。
局部放电检测的原理主要包括以下几个方面：1.电场效应：局部放电的发生和发展会引起绝缘材料内部或表面电场的变化。
通过对电场分布和变化进行监测和分析，可以检测到局部放电的存在。
2.微波效应：局部放电会产生高频的电磁波信号，可以通过检测和分析这些信号来判断放电源的位置和强度。
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图 4 为实际测量到的卫 星用材料 G D - 414 表面高充电情况下的静电放 电波形。
• 图 5 所示为美国SCHA T H 卫星在轨测量到的 材料静电放电Байду номын сангаас形, 可以看出, 二者有较好的 一致性。
六、结论
• 通过多年的试验研究, 已建造了较为完善的用于空 间材料表面充放电特性试验评价的设备, 并逐步形 成了一套有效试验方法, 目前正在制订相关的试验 规范。数年来, 已完成了我国多个卫星型号的表面 材料充放电特性试验评价工作。试验结果及数据应 用表明, 利用本文介绍的试验设备, 可以较好地评价 空间材料表面充放电特性。在本项试验过程中, 除 了符合试验要求的装置和测试手段外, 必须掌握正 确的试验评价方法, 特别是在地面的模拟试验中, 应 根据材料在空间的实际使用情况及其工作环境而选 择试验条件, 如表面充电试验中材料样品的电气状 态应重点考虑。同时在静电放电特性评价中, 放电 波形的接收和数据处理也是非常重要的。
材料表面放电实验方法的研究
指导老师：陈琪 介绍人：沈健博
一、综述
航天器在空间运行过程中, 受到周 围等离子体、高能带电粒子的轰击以及 太阳电磁辐射引起的光电子发射等影响 , 在航天器表面沉积一定数量的电荷, 从 而引起航天器表面充电。
• 美国 SCATHA 卫星在发射升空后得到的试验 数据表明, 经过在空间环境中数月的运行, 材 料介电性能发生了惊人的变化, 其中Kapton 试样的电阻率呈指数衰减。
三、空间材料充放电特性的评估方 法和表征参数
• 为了控制航天器带电, 要求对空间材料的充 放电特性进行评估, 其技术指标及采用的方 法可参考专门的航天器带电设计指南及相 关标准。目前用于空间材料充放电特性评 估的主要方法有: 1) 空间充放电效应的原位 监测; 2) 借助于地面模拟试验装置及专门的 测试系统进行评价; 3) 利用计算机软件进行 计算分析。
由此可看出, 研究长寿命卫星用表面材 料在空间环境下的充放电特性是很有必要 的。对于功能材料, 严重的表面放电会改变 其热控性能和其他物理性能。 另外, 表面带电也使污染加速, 导致表面 性能改变, 其中表面光学性能的改变可导致 温度升高。
• 通过材料选择可以减小表面带电或不等量 带电, 从而减少卫星带电造成的危害, 其中 对材料充放电特性进行测试与评估是材料 选择的重要依据。
(2) 嵌入电荷击穿。电荷有足够的能量可以 穿透介质表面并进入内部, 尽管介质表面可 能由于光电子或二次电子发射而维持近似 零电位, 材料内部仍存在很强的电场, 当该电 场足够大时将发生嵌入电荷击穿。 通常, 当内电场超过 时则可能 发生击穿, 嵌入电荷击穿将导致电子诱导电 磁脉冲(ECEMP) 。
• 其中材料在带电环境中的表面平衡电位, 作 为表征其充放电特性的宏观参数, 是材料最 重要的参数, 也是地面模拟试验和空间原位 监测的主要参数。由于材料表面状况及材 料结构对其充放电特性数据有较大的影响。
四、空间材料表面充放电特性的试 验评估
4.1 实验装置
• 根据空间材料表面 充放电模拟试验评 估要求而建立的试 验装结构如图 1 所 示。
4. 2 空间材料表面充电电位的测量方法
• 空间材料表面充电电 位的测量是表 征其充 电特 性的主要 手段。通常, 表面电位的测量 采用非接触测量法。为了能够进行真空条 件下试验样品表面电位的原位测量, 研制了 专门的振动电容型表面电位计。其工作原 理是: 当探测电极与待测表面距离一定时, 电极与样品表面组成一个电容系统。通过 机械传动的方法使该电容发生周期性变化, 从而在探测极上测量到一交变的电流信号, 将此信号放大、 检波后输出, 即可得到一与 样品表面电位有关的电流信号。
•谢谢大家！
2. 2 静电放电
当电荷积累使场强超过介质材料击穿阈值 时, 将发生材料击穿, 并产生静电放电电磁脉冲, 该脉冲耦合进入卫星系统时, 导致卫星异常或 故障。航天器由于材料带电发生静电放电的形 式主要有 2 种。
(1) 表面放电。满足下面任一条件时, 就有可 能发生表面静电放电 1) 介质表面相对于一相邻的外露导体电压 大于 500 V ; 2) 介质与一外露导体界面间电场强度大于
二、 空间材料的充放电特性
2. 1 材料表面带电及相关参数
航天器在轨运行期间, 其表面介质材料 与空间粒子相互作用时, 就材料本身而言, 如 果出射电荷数与入射电荷数不同, 即材料表 面的电荷平衡被破坏时, 将有净电荷沉积于 材料表面而发生表面带电。
• 卫星用材料的带电特性如表面电位、 带电 速率等取决于材料本身的一些特性, 主要有 介质电阻率、介质厚度、介电常数、表面 电阻率、二次电子发射系数、光电子发射 系数等。
• 实际测量中, 电极与待测表面距离一定, 通过 测量已知电位的带电表面, 可得 i - U 曲线; 而在进行未知电位的表面测量中, 根据测量 到的 i 值, 通过上述 i - U 曲线查出对应的 U 值。图 2 所示为振动电容型表面电位计的 结构示意图。
4. 3 空间材料表面静电放电信号的测量
• 经过分析和研究, 用ESD讯号的场强、频率 特性及一次放电能量来表征空间材料的表 面静电放电特性更为合理。静电放电脉冲 测量过程如图 3 所示。
五 、典型空间材料充放电特性试验 结果
• 利用上述空间材料表面充放电特性试验评 估装置, 对几种卫星常用表面材料的充放电 特性进行了试验研究, 并据此分析进行本项 试验工作的一般方法及其要求。试验结果 如表 1 所列。
• 空间材料的静电放电特性与其充电特性有很大关系。 材料表面所贮存的电荷常常经由接地回路或表面电 弧喷发并泄放。典型的静电放电脉冲讯号宽度在 0. 05 至几微秒间, 该讯号在脉冲接收回路中激起的瞬 态过程, 经常伴随着幅度衰减的振铃波, 其衰减振荡 特性与回路的阻抗特性有关。在放电过程中, 材料 表面泄放的能量仅占其储存能量的一小部分, 大量 的地面试验研究指出, 材料表面的电弧放电常常是 多 支的而且像闪电,通常先在一点击穿并形成放电 通道, 放电造成的电弧扩散即大量的电荷发生迁移。 而放电对于卫星的破坏机理及破坏程度是大不相同 的, 这与使用的材料、接地方式及电弧传导途径等 诸多因素有关。
• 对于地面试验, 首先必须提供能够摸拟空间 带电环境的试验设备, 其次是具备测量材料 表面充放电特性参数的测试系统。在本试 验装置中, 通过设计散焦结构的电子枪, 可模 拟空间带电的电子环境, 利用介质容器实现 静电放电脉冲的定量测量。由于地面带电 模拟的是空间材料的最坏充放电情况, 因此 在该装置中未使用模拟太阳源和低能电子 枪。
• 已有研究发现, 材料发生放电时, 释放的电荷 与样品面积成正比,放电峰值电流与辐射能 量成正比, 放电波形脉宽与辐射能量成反比。 从材料的二次电子发射特性考虑, 放电特性 还与入射电子的能谱有关。对空间材料的 放电特性进行全面分析研究, 从中可得到许 多有益于卫星防带电设计的数据和结论。 对放电讯号的分析不能用样品系统的储能 或静电场去估计, 而只能用放电瞬间的电场 和磁场传输的能量去衡量
• 地面模拟试验评价对于航天器防带电设计 的选材具有重要作用。 • 需要强调的是, 材料表面状况及其接地与否, 对通过试验得到的充放电特性数据有着很 大的差异, 而环境参数常参照国际上惯用的 航天器带电最恶劣环境参数。
卫星用材料充放电特性参数有: 1) 充电参数有表面电位、漏电流、充电速 率等; 2) 放电参数有击穿阈值、放电频数、 脉冲 幅度、 放电场强、 脉冲上升沿时间、 脉冲 宽度、 放电频谱、 放电能量等。。