3D 打印材料的电气绝缘性能

在为电绝缘应用选择3D打印材料时，了解关键电学性能如击穿电压和介电常数至关重要。这些性能决定了材料在多大程度上能够抵抗电压穿透以及它如何与电信号相互作用，进而影响安全性、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之前能承受的电压大小，本质上反映材料抵抗电流通过的能力。更高的介电强度表示更好的绝缘能力。Fiberon PPS-GF20（以重量计含20%玻纤增强）显示的介电强度约为6.05 kV/mm。相比之下，Fiberon PPS-CF10（碳纤增强）的介电强度为0.45 kV/mm，约低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，在许多应用中相比碳纤增强材料或空气能提供更安全的运行。

介电常数

介电常数衡量材料在电场作用下存储电能的能力。它类似于海绵能吸多少水；介电常数越高，材料能存储的电能越多。该属性随频率变化并影响信号传输。具有高介电常数的材料会导致更多能量损失和信号失真；因此在对信号完整性和速度有要求的高频应用中更偏好较低的值。

Fiberon PPS-GF20在1 kHz时的介电常数为2.62，在1 MHz时为2.71，均低于PPS-CF10（在1 kHz为4.64，1 MHz为3.74）。这意味着PPS-GF20在传输快速电信号时能以更小的能量损失提供更好的性能，适合用于高频信号关键的绝缘元件。

电学特性汇总

• 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：

• 在较高电压绝缘方面结合了中等到高的介电强度以提高电气安全性。

• 保持较低的介电常数以减少信号损耗并提升高频电性能。

• 采用玻璃纤维增强，玻纤具有电绝缘性，不同于倾向导电的碳纤维。

• 适用于需兼顾电绝缘与良好信号传输的场景，例如无人机外壳及其他需让射频信号穿透材料的电子设备。

• 具阻燃性且热稳定，热变形温度超过230°C，增强了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，是需要电绝缘和优良高频信号性能的3D打印零件的有力候选。其优越的介电强度和较低的介电常数使其区别于碳纤增强耗材，在生产级3D打印材料中提供更安全、更高效的电气绝缘性能。

该材料通过将高性能绝缘与力学强度和热稳定性结合，为电气、汽车、航空航天和电子等领域开辟了新的应用可能性。