3D 打印材料的电绝缘性能

在为电气绝缘应用选择3D打印材料时,了解关键电气特性如介电强度和介电常数至关重要。这些特性决定了材料在多大程度上能隔绝电压以及其如何与电信号相互作用,影响安全性、信号完整性和整体性能。

介电强度(击穿电压)

介电强度衡量材料在每毫米厚度下在发生电击穿前能承受的电压,基本上表示其抵抗电流穿透的能力。较高的介电强度表示更好的绝缘能力。Fiberon PPS-GF20经重量20%玻璃纤维(GF)增强,其介电强度约为6.05 kV/mm。相比之下,Fiberon PPS-CF10(碳纤维增强)约为0.45 kV/mm,约为其12倍。PPS-GF20显著提高的介电强度使其非常适合中等电压绝缘,在许多应用中比碳纤维增强材料或空气提供更安全的运行。

介电常数

介电常数衡量材料在电场作用下储存电能的能力。类似于海绵能容纳多少水;较高的介电常数意味着材料可以储存更多电能。该特性依赖频率并影响信号传输。具有高介电常数的材料会导致更多能量损耗和信号失真;因此在对信号完整性和速度有要求的高频应用中,偏好较低的数值。

Fiberon PPS-GF20在1 kHz时的介电常数为2.62,在1 MHz时为2.71,低于PPS-CF10(在1 kHz时为4.64,在1 MHz时为3.74)。这意味着PPS-GF20在传输快速电信号时能提供更小的能量损耗,从而表现更佳,适用于对高频信号至关重要的绝缘部件。

电气特性摘要

  • Fiberon PPS-GF20

    • 介电强度:6.05 kV/mm

    • 介电常数:2.62(1 kHz),2.71(1 MHz)

  • Fiberon PPS-CF10

    • 介电强度:0.45 kV/mm

    • 介电常数:4.64(1 kHz),3.74(1 MHz)

Fiberon PPS-GF20 的优点:

  • 结合了中等至高的介电强度,提供更高电压绝缘安全性。

  • 保持低介电常数以降低信号损失并实现更好的高频电气性能。

  • 采用玻璃纤维增强,玻璃纤维为电绝缘体,与往往导电的碳纤维不同。

  • 适用于需要电气绝缘且要求良好信号传输的应用,如无人机外壳及其他需通过材料传输射频信号的电子设备。

  • 阻燃且热稳定,热变形温度超过230°C,增强其在恶劣环境中的适用性。

总之,Fiberon PPS-GF20 提供了平衡良好的绝缘特性,使其成为既需电气绝缘又需良好高频信号性能的3D打印零件的有力选择。其优越的介电强度和低介电常数使其有别于碳纤维增强耗材,在生产级3D打印材料中提供更安全、更高效的电气绝缘。

该材料通过将高性能绝缘与机械强度和热稳定性结合,为电气、汽车、航空航天和电子领域开辟了新应用。

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