电化学击穿

❶ 什么是电缆绝缘击穿

绝缘材料所承受的电压超过某一程度时，或者外加电压作用下产生很大的漏电流使绝缘材料发热，以至由于游离、电化学反应等因素都会使绝缘材料遭到破坏，丧失绝缘性能。由强电场作用产生的击穿叫电击穿。此外还有固体绝缘击穿、气体绝缘击穿以及液体绝缘击穿。固体绝缘击穿后不能恢复绝缘性能，气体和液体绝缘击穿后能自己恢复绝缘性能。固体绝缘中有热击穿和电化学击穿。

❷ 气体，固体，液体的电介质击穿过程有何异同试比较之。

在强电场作用下，电介质丧失电绝缘能力的现象。分为固体电介质击穿、液体电介质击穿和气体电介质击穿3种。
固体电介质击穿 导致击穿的最低临界电压称为击穿电压。均匀电场中，击穿电压与介质厚度之比称为击穿电场强度（简称击穿场强，又称介电强度）。它反映固体电介质自身的耐电强度。不均匀电场中，击穿电压与击穿处介质厚度之比称为平均击穿场强，它低于均匀电场中固体介质的介电强度。固体介质击穿后，由于有巨大电流通过，介质中会出现熔化或烧焦的通道，或出现裂纹。脆性介质击穿时，常发生材料的碎裂，可据此破碎非金属矿石。
固体电介质击穿有3种形式 ：电击穿、热击穿和电化学击穿。电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能。热击穿是因在电场作用下，电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝缘能力。电化学击穿是在电场、温度等因素作用下，电介质发生缓慢的化学变化，性能逐渐劣化，最终丧失绝缘能力。固体电介质的化学变化通常使其电导增加 ， 这会使介质的温度上升，因而电化学击穿的最终形式是热击穿。温度和电压作用时间对电击穿的影响小，对热击穿和电化学击穿的影响大；电场局部不均匀性对热击穿的影响小，对其他两种影响大。
液体电介质击穿
纯净液体电介质与含杂质的工程液体电介质的击穿机理不同。对前者主要有电击穿理论和气泡击穿理论，对后者有气体桥击穿理论。沿液体和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电。这种放电不仅使液体变质，而且放电产生的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡。经多次作用会使固体介质出现分层、开裂现象，放电有可能在固体介质内发展，绝缘结构的击穿电压因此下降。脉冲电压下液体电介质击穿时，常出现强力气体冲击波（即电水锤），可用于水下探矿、桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎。
气体电介质击穿
在电场作用下气体分子发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电。其影响因素很多，主要有作用电压、电板形状、气体的性质及状态等。气体介质击穿常见的有直流电压击穿、工频电压击穿、高气压电击穿、冲击电压击穿、高真空电击穿、负电性气体击穿等。空气是很好的气体绝缘材料，电离场强和击穿场强高，击穿后能迅速恢复绝缘性能，且不燃、不爆、不老化、无腐蚀性，因而得到广泛应用。为提供高电压输电线或变电所的空气间隙距离的设计依据（高压输电线应离地面多高等），需进行长空气间隙的工频击穿试验。

❸ 固体绝缘是如何击穿的

(3)电化学击穿。是由于电极边缘、电极和绝缘接触处的气隙或者绝缘内部存在气泡等发生电晕或局部放电对绝缘产生腐蚀作用而引起的击穿。
固体绝缘受潮含水量增大时，由于介质损耗增大，泄漏电流增大，很容易出现热击穿。固体绝缘在承受冲击电压作用时还有累积效应。这是因为在冲击电压作用下，固体绝缘内部受到程度不同的损害，但由于电压作用时间很短，绝缘中的局部击穿来不及扩展到整个绝缘厚度，但当多次承受冲击电压作用时，可能导致绝缘完全击穿。

❹ 二极管电击穿与热击穿有什么区别

1、工作原理不同

电击穿是指固体介质在强电场的作用下，内部少量可自由移动的载流子剧烈运动，与晶格上的原子发生碰撞使之游离，并迅速扩展而导致击穿。

热击穿为固体电介质击穿的一种形式。击穿电压随温度和电压作用时间的延长而迅速下降，这时的击穿过程与电介质中的热过程有关，称为热击穿。

2、特点不同

电击穿的特点是电压作用时间短，击穿电压高，与电场均匀度密切相关，但与环境温度及电压作用时间几乎无关。

热击穿的本质是处于电场中的介质，由于其中的介质损耗而产生热量，就是电势能转换为热量，当外加电压足够高时，就可能从散热与发热的热平衡状态转入不平衡状态，若发出的热量比散去的多，介质温度将愈来愈高，直至出现永久性损坏，这就是热击穿。

3、作用不同

热击穿与介质的导致系数、强度、内部缺陷、掺杂物（杂质）、气孔、形状及散热条件等多种因素有关。 固体电介质的击穿有电击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿等形式。

电击穿是因为固体电介质中的自由电子在强电场中作加速运动，累积较大的动能，这些动能足以破坏介质的分子结构，发生碰撞游离的连锁反应时，会在电介质中产生贯穿的导电通道，而使固体介质丧失绝缘性能，导致电击穿。

❺ 请教 如何解释玻璃被电击穿的机理

一、电击穿。固体介质在强电场的作用下，内部少量可自由移动的载流子剧烈运动，与晶格上的原子发生碰撞使之游离，并迅速扩展而导致击穿。特点是：电压作用时间短，击穿电压高，与电场均匀度密切相关，但与环境温度及电压作用时间几乎无关。二、热击穿。电介质在电场作用下，由于漏电流、电损耗或孔隙局部气体电离放电产生放热，材料温度逐步升高，随着时间延续，积热增多，当达到一定温度时，材料即行开裂、玻璃化或熔化，绝缘性能被破坏而导致击穿的现象。这是介质材料常见的破坏原因之一。热击穿与介质的导致系数、强度、内部缺陷、掺杂物（杂质）、气孔、形状及散热条件等多种因素有关。 固体电介质的击穿有电击穿、热击穿、电化学击穿、放电击穿等形式。绝缘结构发生击穿，往往是电、热、放电、电化学等多种形式同时存在，很难截然分开。一般来说，在采用tanδ值大、耐热性差的电介质的低压电气设备，在工作温度高、散热条件差时，热击穿较为多见。而在高压电气设备中，放电击穿的概率就大些。脉冲电压下的击穿一般属于电击穿。当电压作用时间达数十小时乃至数年时，大多数属于电化学击穿。

❻ 介质电击穿有哪些特点

介质的介电特性，如绝缘、介电能力，都是指在一定的电场强度范围内的材料的绝缘特性，介质只能在一定的电场强度以内保持这些性质。当电场强度超过某一临界值时，介质由介电状态变为导电状态。这种现象称介电强度的破坏，或叫介质的击穿，与此相对应的“临界电场强度”称为介电强度，或称为击穿电场强度。
但严格地划分击穿类型是很困难的，但为了便于叙述和理解，通常将击穿类型分为三种：热击穿、点击穿、局部放电击穿。而点击穿和局部放电击穿又统属于电击穿，所以我们常说介质击穿有两大类，一是热击穿，二是电击穿。
以上三种类型各有以下的特征：
1.热击穿：热击穿的本质是处于电场中的介质，由于其中的介质损耗而产生热量，就是电势能转换为热量，当外加电压足够高时，就可能从散热与发热的热平衡状态转入不平衡状态，若发出的热量比散去的多，介质温度将愈来愈高，直至出现永久性损坏，这就是热击穿。
2.电击穿：固体介质电击穿理论是在气体放电的碰撞电离理论基础上建立的。大约在本世纪30年代，以A.Von Hippel和Frohlich为代表，在固体物理基础上，以量子力学为工具，逐步建立了固体介质电击穿的碰撞理论，这一理论可简述如下：
在强电场下，固体介质中可能因冷发射或热发射存在一些原始自由电子。这些电子一方面在外电场作用下被加速，获得动能；另一方面与晶格振动相互作用，把电场能量传递给晶格。当这两个过程在一定温度和场强下平衡时，固体介质有稳定的电导；当电子从电场中得到的能量大于传递给晶格振动的能量时，电子的动能就越来越大，至电子能量大到一定值时，电子与晶格振动相互作用导致电离产生新电子，使自由电子数迅速增加，电导进入不稳定阶段，击穿发生。
3.此外还有化学击穿。电介质中强电场产生的电流在例如高温等某些条件下可以引起电化学反应。例如离子导电的固体电介质中出现的电解、还原等。结果电介质结构发生了变化，或者是分离出来的物质在两电极间构成导电的通路。或者是介质表面和内部的气泡中放电形成有害物质如臭氧、一氧化碳等，使气泡壁腐蚀造成局部电导增加而出现局部击穿，并逐渐扩展成完全击穿。温度越高，电压作用时间越长，化学形成的击穿也越容易发生。
但不管怎样，我认为所有的介质击穿均是因极化效应引起的。
凡在外电场作用下产生宏观上不等于零的电偶极矩，因而形成宏观束缚电荷的现象称为电极化，能产生电极化现象的物质统称为电介质。电介质的电阻率一般都很高，被称为绝缘体。有些电介质的电阻率并不很高，不能称为绝缘体，但由于能发生极化过程，也归入电介质。通常情形下电介质中的正、负电荷互相抵消，宏观上不表现出电性，但在外电场作用下可产生如下3种类型的变化 ：1 原子核外的电子云分布 产生畸变，从而产生不等于零的电偶极矩，称为畸变极化 ；2原来正、负电中心重合的分子，在外电场作用下正、负电中心彼此分离，称为位移极化；3具有固有电偶极矩的分子原来的取向是混乱的，宏观上电偶极矩总和等于零，在外电场作用下，各个电偶极子趋向于一致的排列，从而宏观电偶极矩不等于零，称为转向极化。
研究电介质宏观介电性质及其微观机制以及电介质的各种特殊效应的物理学分支学科。基本内容包括极化机构、标志介电性质的电容率与介质的微观结构以及与温度和外场频率间的关系、电介质的导热性和导电性、介质损耗、介质击穿机制等。此外，还有许多电介质具有的各种特殊效应。
所以介质电击穿的特点应根据介质本身的上述特性有关，无法以一言蔽之呀。我也是从事高电压工程方面的普通技术人员，所答不确之处，请见谅。

❼ 气体,固体,液体的电介质击穿过程有何异同试比较之. 高电压技术课程的问题,

在强电场作用下,电介质丧失电绝缘能力的现象.分为固体电介质击穿、液体电介质击穿和气体电介质击穿3种.
固体电介质击穿 导致击穿的最低临界电压称为击穿电压.均匀电场中,击穿电压与介质厚度之比称为击穿电场强度（简称击穿场强,又称介电强度）.它反映固体电介质自身的耐电强度.不均匀电场中,击穿电压与击穿处介质厚度之比称为平均击穿场强,它低于均匀电场中固体介质的介电强度.固体介质击穿后,由于有巨大电流通过,介质中会出现熔化或烧焦的通道,或出现裂纹.脆性介质击穿时,常发生材料的碎裂,可据此破碎非金属矿石.
固体电介质击穿有3种形式 ：电击穿、热击穿和电化学击穿.电击穿是因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能.热击穿是因在电场作用下,电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝缘能力.电化学击穿是在电场、温度等因素作用下,电介质发生缓慢的化学变化,性能逐渐劣化,最终丧失绝缘能力.固体电介质的化学变化通常使其电导增加 ,这会使介质的温度上升,因而电化学击穿的最终形式是热击穿.温度和电压作用时间对电击穿的影响小,对热击穿和电化学击穿的影响大；电场局部不均匀性对热击穿的影响小,对其他两种影响大.
液体电介质击穿
纯净液体电介质与含杂质的工程液体电介质的击穿机理不同.对前者主要有电击穿理论和气泡击穿理论,对后者有气体桥击穿理论.沿液体和固体电介质分界面的放电现象称为液体电介质中的沿面放电.这种放电不仅使液体变质,而且放电产生的热作用和剧烈的压力变化可能使固体介质内产生气泡.经多次作用会使固体介质出现分层、开裂现象,放电有可能在固体介质内发展,绝缘结构的击穿电压因此下降.脉冲电压下液体电介质击穿时,常出现强力气体冲击波（即电水锤）,可用于水下探矿、桥墩探伤及人体内脏结石的体外破碎.
气体电介质击穿
在电场作用下气体分子发生碰撞电离而导致电极间的贯穿性放电.其影响因素很多,主要有作用电压、电板形状、气体的性质及状态等.气体介质击穿常见的有直流电压击穿、工频电压击穿、高气压电击穿、冲击电压击穿、高真空电击穿、负电性气体击穿等.空气是很好的气体绝缘材料,电离场强和击穿场强高,击穿后能迅速恢复绝缘性能,且不燃、不爆、不老化、无腐蚀性,因而得到广泛应用.为提供高电压输电线或变电所的空气间隙距离的设计依据（高压输电线应离地面多高等）,需进行长空气间隙的工频击穿试验.

❽ 电介质的击穿是如何产生的如何提高材料的抗击穿能力

电介质材料在高电场作用下电流急剧增大，并在某一电压下失去绝缘性能而成为导电的，这就是电介质击穿。发生绝缘性破坏的最低电场称之为绝缘击穿强度。一般说来，试样的厚度与面积愈大，电介质的击穿强度越低。这是由于绝缘的击穿多半是在材料的一个弱点产生的，当厚度与面积增大时，弱点就会增加所致。
关于固体电介质的击穿理论，主要有电击穿理论，热击穿理论以及电化学击穿理论。
固体介质的电击穿是指仅仅由于电场的作用而直接使介质破坏并丧失绝缘性能的现象。在介质电导很小，又有良好的散热条件以及介质内部不存在放热的条件下，固体点机制的击穿通常指电击穿，击穿强度可达105-106KV/m.电场的均匀程度对击穿强度有很大影响，除去时间很短的情况以外，与电压作用时间关系不大。
固体介质的热击穿是指固体介质因为介质的损耗而发热，如果周围的环境温度高，散热条件不好，介质温度将会不断上升而导致绝缘的破坏，从而引起热击穿。
实际的固体介质击穿过程是错综复杂的，常取决于介质本身的特性，绝缘结构形式和电场的均匀性。曹晓珑[8]研究了金属纳米添加剂对聚合物击穿性能的影响,发现在金属 Ag 纳米添加剂含量为8%时,复合材料的击穿强度提高了15倍。Lai等制备了Ag/环氧树脂复合材料，结果发现，复合材料的击穿强度随银体积增大而减小，这是由于Ag颗粒与环氧树脂的界面层在一定的电场下产生空间电荷造成的。

❾ 固体绝缘的击穿形式有那几种

三种形式是：电击穿、热击穿、电化学击穿。
有个问题要提醒你，固体绝缘击穿这个用法不学术哦，学术上标准的讲法是固体电介质击穿。
想了想还是把相关的解释和相关事宜一并送给你吧：
电击穿：因电场使电介质中积聚起足够数量和能量的带电质点而导致电介质失去绝缘性能。
热击穿：因在电场作用下，电介质内部热量积累、温度过高而导致失去绝缘能力。
电化学击穿：是在电场、温度等因素作用下，电介质发生缓慢的化学变化，最终丧失绝缘能力。
环境温度和电压作用时间对电击穿的影响小，对热击穿和电化学击穿的影响大；
电场的局部不均匀性对热击穿的影响小，对其他两种影响大。
固体电介质的化学变化通常使其电导增加 ， 这会使介质的温度上升，因而电化学击穿的最终形式是热击穿。