桂林电器科学研究院有限公司 广西省桂林市 541004
摘要：耐电痕化指数是固体绝缘材料特性的一项重要技术指标。长期以来，许多工厂均有设备做此试验，但试验结果大相径庭。本文根据GB/ T4207-2012要求，通过标准理解和大量试验，总结了PTI试验中需要注意的关键点，以供相关试验人员参考。
关键词：耐电痕化指数；绝缘材料；关键
1、前言
电子产品在日常使用过程中，由于环境的影响，很容易在产品内部不同极性的带电件上沉积杂质，尤其是在潮湿环境中使用时，若产品所用的固体绝缘材料的耐受能力比较差，很容易在材料表面引起电弧，产生电损蚀，进而导致着火危险。因此耐电痕化指数是考核固体绝缘材料在电场作用下表面暴露于含杂质水的耐电痕化性能。
耐电痕指数的英文名称为Proof Tarcking Index 简称PTI。PTI试验主要采用如下方法：采用两个电极在材料表面施加电压，同时电解液按照一定的时间间隔滴到两个电极之间，从而使材料产生漏电痕迹。标准中对材料的PTI指数如下定义:5个试样经受50滴滴液期间未电痕化失效和不发生持续燃烧所对应的耐电压数值，以V表示。
2、PTI测试关键环节和解决方案
PTI对试验条件要求很高，难度大，试验中的一些关键环节不仅难以掌握，而且容易疏忽，以下是笔者对PTI试验中一些关键环节理解和解决方案。
2.1、试样的制备
标准要求试样表面应清洁，没有尘灰、赃物、指印、油脂、脱模剂或者有可能影响试验结果的污染物。在清洁试样时应注意避免引起材料的溶胀，软化、实质性擦伤或其他损伤。因此必须对试样表面进行清洁。通常采用酒精棉，既能清洁油脂，又可自行挥发。
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标准要求试样厚度不得小于3mm，因为通常情况下试样下的垫块是玻璃或钢板，由于试验时电离NH4CI溶液会产生大量的热源，在试样必须耐受热量的情况下，如果试样过薄试样的热量就会很快传递掉，就起不到试样耐受电离子NH4CI溶液的作用。因此在试验时保证试样厚度不小于3mm，应采用同材质的试样叠加的方式，使试样厚度不小于3mm,同时叠加的试样尺寸应尽可能一致。
同时为了使得在试验时液体不会从试样边缘流出，导致电应力和电解液杂质联合作用时间缩短，标准要求试样尺寸不应小于15mm×15mm的平整表面。
2.2、试验溶液的控制
NH4CI溶液浓度直接影响试验的测试结果。电解液的浓度越高，电极间形成的导电通路时间越长，作用在样品表面的电场的时间也越长，从而使试验偏严，测的样品的PTI值偏小，反之测试结果偏大。所以严格按照标准配置电解液，其中对氯化铵的纯度要求不小于99.8%，去离子水的电导率不超过1mS/m。A类溶液23°C±1°C的电阻率为3.95Ω·m±0.05Ω·m。B类溶液23°C±1°C的电阻率为1.98Ω·m±0.05Ω·m。标准对试验优先选用A类溶液，如果需要做更强的浸蚀性试验，可选择B类溶液，并且检测报告中PTI值后面字母’M”表述。
2.3、滴液大小的控制
标准要求连续50滴液滴的质量应在0.997g～1.147g，连续20滴液滴的质量应在0.380g～0.480g。试验时，如果液滴质量过大，单位时间内提供的离子就越多，会加速样品的电痕化。相反，如果液滴质量过小，会影响到热源对溶剂挥发的速度，使得减缓电极间形成导电通路，对试验结果造成影响。
2.4、电极
为了最大程度上体现材料的本身特性，减少材料与试验装置之间的相互影响。标准要求测试电极应使用最小纯度为99%的铂金，这是因为铂金化学性能稳定，不容易与电解液、试样发生化学反应。目前很多实验室基本都知道使用铂金电极，但是容易忽视对纯度的要求，当使用纯度较低的铂金电极，易发生化学反应，可能会加速材料的电痕化。
标准要求电极对试样的表面作用力为（1.00±0.05）N，也可以换算等效质量，即（96.94～107.14）g。这个压力的主要作用是使得电极与试样稳定接触，且要求试验时电极压力尽可能保持不变。试验前应使用电子天平校准电极作用力。
电极在测试后，表面经常会变黑被碳化现象。特别是PTI试验中，经常会遇到材料失效现象，对电极的污染会更加严重。若不及时清理，则会因为污染物增多，从而导致材料在低电压下失效现象。因此每次测试前后，用酒精清洗电极，并定期用显微镜观察电极尺寸，尤其是电极的斜面和角，若不符合要求，应采用机械方法，用600目的砂纸对电极的刃进行轻微研磨，以除去烧蚀痕迹，打磨应十分小心，不得改变电极的轮廓，应保持电极刃的角度R不变，不能使电极刃口变成圆柱面，仍应保持尖的状态，但不得锋利。
3、结束语
PTI试验，无论是试验前的准备，还是试验后的清洁，都是非常重要的。它的每一个试验步骤中隐含着较高的技术，因此在进行PTI试验时，应充分理解标准，发现标准中每一个需要注意的地方，通过不断的操作和实践，找到其中的关键控制点，掌握控制方法。只有这样才能使试验符合标准要求，才能使试验数据准确，才能真实反应产品的性能，才能为客户提供公正的结果。
参考文献：
[1]GB/ T4207-2012固体绝缘材料耐电痕化和相比电痕化指数的测定方法
[2]GB 4943.1-2011信息技术设备 安全第1部分：通用要求
论文作者:蓝龙彪
论文发表刊物:《防护工程》2018年第33期
论文发表时间:2019/2/27
标签：试样论文; 电极论文; 溶液论文; 标准论文; 电解液论文; 材料论文; 绝缘材料论文; 《防护工程》2018年第33期论文;