Propriétés d'isolation électrique dans les matériaux d'impression 3D

Lors du choix de matériaux d'impression 3D pour des applications d'isolation électrique, comprendre les propriétés électriques clés telles que la rigidité diélectrique et la constante diélectrique est essentiel. Ces propriétés déterminent dans quelle mesure un matériau isole contre la tension électrique et comment il interagit avec les signaux électriques, impactant la sécurité, l'intégrité des signaux et les performances globales.

Rigidité diélectrique (Tension de claquage)

La rigidité diélectrique mesure la tension qu'un matériau peut supporter par millimètre avant qu'un claquage électrique ne se produise, en d'autres termes la capacité du matériau à résister au passage du courant électrique. Une rigidité diélectrique plus élevée indique une meilleure capacité d'isolation. Fiberon PPS-GF20, renforcé par 20 % de fibre de verre en poids (GF), présente une rigidité diélectrique d'environ 6,05 kV/mm. Cela représente environ 12 fois la valeur de Fiberon PPS-CF10 (renforcé en fibres de carbone), qui a 0,45 kV/mm. La rigidité diélectrique sensiblement plus élevée du PPS-GF20 le rend très adapté pour l'isolation à tension modérée, assurant un fonctionnement plus sûr comparé aux matériaux renforcés en fibres de carbone ou à l'air dans de nombreuses applications.

Constante diélectrique

La constante diélectrique mesure la capacité d'un matériau à stocker de l'énergie électrique lorsqu'il est exposé à un champ électrique. Elle est analogue à la quantité d'eau qu'une éponge peut retenir ; une constante diélectrique plus élevée signifie que le matériau peut stocker plus d'énergie électrique. Cette propriété dépend de la fréquence et influence la transmission des signaux. Les matériaux ayant une constante diélectrique élevée entraînent davantage de pertes d'énergie et de distorsion du signal ; par conséquent, des valeurs plus faibles sont préférées pour les applications à haute fréquence où l'intégrité et la rapidité du signal sont importantes.

Fiberon PPS-GF20 a une constante diélectrique de 2,62 à 1 kHz et de 2,71 à 1 MHz, ce qui est inférieur à celui du PPS-CF10 (4,64 à 1 kHz et 3,74 à 1 MHz). Cela signifie que le PPS-GF20 offre de meilleures performances pour la transmission de signaux électriques rapides avec une perte d'énergie minimale, le rendant bien adapté à l'isolation des composants où les signaux haute fréquence sont critiques.

Résumé des caractéristiques électriques

• Fiberon PPS-GF20

  • Rigidité diélectrique : 6,05 kV/mm

  • Constante diélectrique : 2,62 (1 kHz), 2,71 (1 MHz)

• Fiberon PPS-CF10

  • Rigidité diélectrique : 0,45 kV/mm

  • Constante diélectrique : 4,64 (1 kHz), 3,74 (1 MHz)

Avantages de Fiberon PPS-GF20 :

• Combine une rigidité diélectrique modérée à élevée pour une sécurité d'isolation à tension supérieure.

• Maintient une faible constante diélectrique pour réduire les pertes de signal et permettre de meilleures performances électriques à haute fréquence.

• Utilise un renforcement en fibre de verre, qui est isolant électriquement, contrairement aux fibres de carbone qui ont tendance à conduire l'électricité.

• Convient aux applications nécessitant une isolation électrique avec une bonne transmission du signal, comme les boîtiers de drones et autres appareils électroniques où les signaux radiofréquences doivent traverser le matériau.

• Retardateur de flamme et thermiquement stable avec une température de déflexion thermique supérieure à 230 °C, ce qui renforce son adéquation aux environnements difficiles.

En résumé, le Fiberon PPS-GF20 offre un profil d'isolation bien équilibré en faisant un candidat solide pour les pièces imprimées en 3D nécessitant à la fois isolation électrique et bonnes performances en signaux haute fréquence. Sa supériorité de rigidité diélectrique et sa faible constante diélectrique le distinguent des filaments renforcés en fibres de carbone, offrant une isolation électrique plus sûre et plus efficace dans les matériaux d'impression 3D de qualité production.

Ce matériau permet de nouvelles applications dans les secteurs de l'électricité, de l'automobile, de l'aérospatiale et de l'électronique en combinant une isolation haute performance avec une résistance mécanique et une stabilité thermique.