佟娇娇1 温志民2
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【摘要】电气电子非金属材料的耐热、耐燃、耐漏电起痕、物理机械性能是确保电气安全的重要方面，依照电气电子产品特征和要求选取合理的材料，是保障电气电子产品安全性和可靠性的基础。本文主要对电气电子产品用非金属材料的性能进行分析。?
【关键词】电气电子产品;非金属材料;性能?
引言?
在电工电子产品中，非金属材料和绝缘材料的耐热、阻燃、耐电痕等性能在一定程度上影响产品的安全性。电工电子产品测试人员必须掌握相关的测试技能，同时也要对各种评价标准有深入的了解，并按照相关标准的要求进行操作，才能达到逐层检查材料、检测不合格材料、及时处理的效果，防止此类产品将安全隐患埋在电工电子设备中。从电工电子非金属材料的性能出发，分析了非金属材料的耐热性、阻燃性和耐泄漏性，提出了非金属材料物理机械性能的测试标准。
一、电工电子产品用非金属材料耐热性试验
1球压试验
球压试验是测试电工电子产品耐热性的试验，用于测试电工电子产品及其零部件绝缘材料的电阻，不包括陶瓷。在整个测试过程中，在20n 0.2n N的载荷下，将半径为2.5mm的钢球压在厚度大于3mm的试样表层，测试过程中的温度保持1小时，冷却后测量压痕尺寸。根据压痕尺寸评估样品在测试温度下的耐热性。根据相关规定，表面压痕的最大尺寸不得大于2.0毫米，以保证产品合格。测试过程中必须注意以下几点：
加热箱温度的合理控制：在实际实验过程中，必须合理控制加热箱的温度，以保证加热箱处于稳定的温度，保证其热平衡，尤其是开关门的温度。
球压试验装置：确保压力球表面处于光滑状态。如果压力球磨损或不光滑，会影响实验样品的受力，导致整个实验结果的偏差；所选样品支架必须确保测试样品处于水平状态；样品架必须有足够的强度来支撑装载装置；在加热箱安装试样期间，试样支架必须具有良好的质量，以防止试验温度持续下降。
试样的科学选取：选取的试样无论大小、粗细都必须符合标准要求，不能出现明显的凹凸面。
压痕测量：压痕测量方法包括发射法、投影法、图像测量法等。可根据测量的实际情况选择合适的方法。必须注意，无论选择哪种方法，都必须进行重复测量，要考虑到各种因素对测量结果的影响。
2维卡软化温度
维卡软化温度是控制产品质量和判断非金属材料耐热性的主要指标之一。测试过程按照GB/T1633进行。压针的截面积为1mm2。加载后，样品通过烘箱或加热余量快速加热。如果压针位于1毫米的样品深度，此时的温度为维卡软化温度。根据维卡，软化温度结合非金属材料的外观和加工等不同因素，这是检查球压试验结果的初始阶段。
二、电工电子产品用非金属材料的阻燃试验
1灼热丝试验
辉光丝试验是利用模拟技术，对辉光元件或抗过载等一系列热源在短时间内造成热应力影响点火的危险性能进行评估。测试中使用的灼热丝是标准电阻丝环，它被电加热到合适的温度，以确保灼热丝的尖端接触样品，然后在规定的30秒内离开。观察样品的燃烧情况。如果样品在30s内没有继续燃烧，没有引燃丝纸，则判断该温度适合辉光丝测试。在辉光放电测试过程中，测试设备对测试结果有很大的影响。选择符合标准要求的辉光放电测试设备对获得正确的实验结果起着重要的作用。辉光放电试验主要针对非金属成分，评估的对象是其燃烧性能。将灼热丝的可燃性指数和着火温度绘制成非金属材料的标准样品，研究材料的燃烧性能。必须注意所选材料的厚度。假设产品标准只要求在一定温度下进行灼热丝测试。如果材料的GWFL结果大于或等于产品标准中的温度值，且材料的厚度不超过实际使用的最小厚度，则该材料满足标准要求。
2针焰试验
针焰试验是评价其他点火元素可能引起的小火焰对实验样品的影响。在测试过程中，使用内径为0.5毫米的框架产生高度为12毫米的火焰，将其添加到测试样品表面，观察样品的燃烧和滴落。针状火焰消除后，样品和底层的补燃时间不得超过30s为合格。当电气和电子产品及其部件出现故障或过载时，它们可能会有过高的温度或燃烧到周围的零件。电工电子产品标准对非金属材料的阻燃性提出了新的要求。
一般情况下，外部零件应进行5500的辉光放电试验，或当试样厚度不大于相关零件厚度时，材料燃烧灯应至少为HB40。那些支持带电部件是根据它们是否得到照顾来分类的。某人的载流能力设为大于0.5a，辉光丝温度设为750，工作载流能力不能大于0.5A.对于无人值守的工作区域，工作载流设置不应大于0.2A，灼热丝的点火温度应至少为775。如果辉光丝加力时间长于2S，则必须对附近零件进行针焰试验，但试样厚度小于相关零件，燃烧等级为V-0和V-1的零件不进行针焰试验。不符合针焰试验标准的因素有：通常针焰试验在以下两种情况下进行：(1)相关标准严格规定必须进行针焰试验；(2)由于非金属制品的某一部位其他材料在规定范围内燃烧时间长于2s，且该部位装有火焰屏蔽装置，必须在该部位进行针焰试验。第二种情况，针焰试验不合格的概率大。由于针焰试验大部分是以标准为依据，没有设定高阻燃要求，所以在产品设计中没有考虑针焰试验，也没有选择高阻燃材料进行设计。因此，为了保证针焰试验的合理性，可以从以下几个方面入手：一是可以提高必须进行辉光丝试验的材料在其相关部位的阻燃等级，防止辉光丝试验在2s以上着火或燃烧，从而避免采用针焰试验的必要性。其次，提高针刺阻燃试验材料的阻燃等级，确保阻燃等级能够经受针刺阻燃试验的要求。
三、电工电子产品非金属材料物理机械性能试验
1非金属材料的拉伸试验
该试验旨在研究非金属材料在拉力作用下的变形、伸长、应力甚至断裂。塑料、泡沫、橡胶分别按GB/T 1040、GB/T6344、GB/T528操作。进行试验时，根据两端夹紧标准花键的夹具的分离，试样上出现拉力，夹具的分离率为试样拉伸率。记录试样在整个拉伸试验中的受力情况，预先在试样上做好两条标记线之间的距离，直到试样断裂，从而可以测定试样的拉伸强度。断裂强度和拉伸断裂伸长率及其他相关性能[3]。
2非金属材料弯曲试验
试验选用三点弯曲模型，塑料和泡沫材料按GB/T9341和GB/T8812相关标准执行。试验时，在试样下方设定长度的两端给出两个支点，在两个支点的中心上方使用速率可控的压头来完成整个压力试验过程，以保证试样的弯曲变形。观察并记录试样在整个弯曲过程中的应力和变形，测量试样的弯曲强度和模量。
3评估材料的冲击性能?
冲击试验就是对材料收到外界的冲击力出现断裂的抵抗能力进行测试。进行冲击力试验一般有两种形式，一是悬臂梁冲击，二是简支梁冲击模式。两种试验方法的区别是悬臂梁冲击试验过程中条形样品会垂直摆放，把样品的下半部夹住，摆锤运动平面与样条长度方向位于同一个平面之内;简支梁冲击试验是把样条平行摆放，两端支撑力来自冲击方向的后方，摆锤整个运动平面与样条长度方度方向处于垂直状态。
四、结语?
电气电子产品用非金属材料的不同性能对该产品的安全及可靠性发挥着不可替代的作用，文中以电气电子非金属材料的性能为研究依据，分析了电气电子非金属材料的耐热、耐热、耐漏起痕、等相关性能，为日后合理使用非金属材料提供了有效依据。?
参考文献?
[1]周国东，邵文东，胡海滨等.非金属材料在交叉支撑转向架上的应用[J].铁道车辆，2011，49（1）：8-14.?
[2]闫国卿，许振明.信息存储介质的安全销毁方法及资源化技术[J].材料导报，2013，27（3）：12-17，31.?
[3]毛书勤，刘剑，李静秋等.空间用非金属材料挥发特性分析[J].电子工艺技术，2014，35（3）：167-169.?