style="width:5.7466in;height:2.6991in" /> 本文是学习GB-T 8754-2022 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜 绝缘性的测定. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本文件规定了阳极氧化膜及有机聚合物膜的绝缘性测定的方法概述、试验条件、仪器设备、试样、测
试步骤、结果计算及试验报告等内容。
本文件适用于以绝缘性能为目的的铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜的击穿电压、击穿强度
及耐受电压的测定。
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文
件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于
本文件。
GB/T 4957 非磁性基体金属上非导电覆盖层 覆盖层厚度测量 涡流法
GB/T 8005.3 铝及铝合金术语 第3部分：表面处理
GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定
GB/T 8005.3界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
耐受电压 withstand voltage
膜层在规定时间内不击穿的最大电压。
3.2
击穿电压 breakdown voltage
当以恒定的电压递增速率施加电压时，导致膜层失去介电性能成为导体的最小电压。
3.3
击穿强度 breakdown strength
将击穿电压除以试样上膜层的厚度获得的值。
3.4
绝缘性 electrical insulation
绝缘膜层耐电压冲击能力的统称，用击穿电压、击穿强度和耐受电压表示。
恒定速率增加的交流电压施加膜层上，或施加膜层和基体间，直至电压突然下降，测定膜层击穿电
压。或以恒定速率增加的交流电压施加膜层上，或施加膜层和基体间，直至达到规定试验电压，若能保
持该电压恒定至规定时间，则评定试验电压为耐受电压。
GB/T 8754—2022
注： 击穿电压和耐受电压与膜层的介电特性和绝缘性能有关，击穿电压和耐受压电压取决于膜层的厚度及其他因
素，比如基材的成分、表面状态、氧化膜封闭状态、氧化膜陈化程度、干燥程度和试验环境的湿度等。
试验环境温度为23℃±2℃,相对湿度不高于65%。
高压设备由变压器、断路器、高压试验调压器、限流电阻、电压表等组成，电源的频率为50
Hz 或
60 Hz。 其电路示意图如图1所示。高压设备要求如下：
——变压器：能够产生试验所需的电压，输出波形尽可能接近正弦波。
—
断路器：达到规定电流时可自动断开电路，以保证试样膜层击穿时能切断电源。
——高压试验调压器：使试验电压能从任何一点不间断地逐渐增加，并提供不失真的波形。保证膜
层未被击穿期间的试验电压峰值与均方根(r.m.s.)值之比在
√2(100%±5%)(即1.34～1.48)
范围内。
——限流电阻：限流电阻串联在变压器和测试电极探针之间，用于测定阳极氧化膜绝缘性的限流电
阻应为0.5 MQ,
用于测定有机聚合物膜绝缘性的限流电阻按预估绝缘电压(单位为伏特)乘以
—— 电压表：测定铝及铝合金阳极氧化膜绝缘性的电压表分辨力为10 V,
测定有机聚合物膜绝缘
性的电压表高压测量误差应不超过士4%,结果以均方根(r.m.s.)值表示，单位为伏特。
标引序号说明：
1——安全开关；
3——变压器；
4——断路器；
5——高压试验调压器；
style="width:5.7466in;height:2.6991in" />
8 — 试样； 9 ——下电极； 10—— 电压表。
图 1 高压设备电路示意图
6.2.1 测定阳极氧化膜及阳极氧化复合膜绝缘性的电极
测试平面试样的电极分为单电极(如图2所示)和双电极(如图3所示),单电极中的球形接触面与
待测面相接触，接触器与基体金属固定连接，接触器可为表面光滑明亮的金属板，或能够穿透膜层的接
触探针或夹子。双电极中由两个球形接触面同时与测试面接触，电极间相距25
mm。 电极由一定质量
GB/T 8754—2022
的接触棒组成，接触棒由黄铜或不锈钢等导电材料制成，为操作方便可部分绝缘，可根据需要移动、固
定。接触面为球面(直径为3 mm～8mm, 推 荐 6 mm),
接触面保持光滑、无污染。电极的质量应保证
接触面置于试样表面时施加在膜层上的总力为0 . 5 N～1.0N (电极质量50 g～100
g)。
标引序号说明：
2——接触棒；
4——合成树脂块；
style="width:6.12656in;height:5.54568in" />
5——试样；
6——膜层；
7——基材；
8——球形接触面。
图 2 单电极示意图
GB/T 8754—2022
标引序号说明：
1——导线；
2——接触棒；
4——合成树脂块；
style="width:6.71326in;height:6.11336in" />
6——膜层；
7——基材；
图 3 双电级示意图
6.2.2 测定有机聚合物膜绝缘性的电极
电极两个直径为25 mm±0.5 mm
的圆柱体铜制接触棒组成，为操作方便可部分绝缘，可根据需要
移动、固定。接触面粗糙度Ra 最大允许值为1.60 μm。
上下电极应对称同心，电极间距离可调。
用于绞合两根圆线试样。有一对钳口，钳口间距按试验要求设计，其中一个钳口固定，另一个可自
由旋转。在进行绞合操作时应固定好钳口，以防产生侧向偏移。
用于测量膜层厚度，分辨力为0.1 μm。
7.1 阳极氧化膜试样的尺寸宜为100 mm×100 mm,有机聚合物膜试样的尺寸宜为120
mm×
7.2 试样不应取自产品边缘、机加工边缘、孔边缘或有角度突变等部位。
7.3 试验前应将试样保存在试验环境中超过1
h,并记录试验环境的温度和相对湿度。
7.4
试样应清洁，无污垢、污渍和其他异物。如有污渍，应使用水或适当的有机溶剂(如乙醇)润湿后，
使用干净的软布或类似材料去除。不应使用会腐蚀试验区域或在试验区域产生保护膜的有机溶剂。
7.5
试样应保持干燥。试样上的阳极氧化膜如果未经封孔处理，其表面状态应在试验报告中说明。
GB/T 8754—2022
7.6 无法截取符合要求的试样时，可使用标准试板代替。
依据膜层类型选择合适的限流电阻、电压表、电极系统，按下列规定设定参数：
— 测定阳极氧化膜绝缘性时，在金属球上施加0.5 N～1.0 N(推荐1.0 N)
的力，电压上升速度为
25 V/s,断路器设置电流为5 mA。
当使用双电极系统时，两个电极放在平滑或经过加工的试 样上的间距应在10
mm～50 mm 之间；
—测定阳极氧化复合膜和有机聚合物膜绝缘性时，先估计试样的耐电压值，确定升压速度。对于
不同击穿电压的试样，按表1中规定选取升压速度。断路器设置电流由供需双方协商。如有
飞弧产生，电极应浸没在盛有变压器油的绝缘容器中，变压器油的击穿强度应不低
于25 kV/2.5 mm。
表 1 不同击穿电压下的升压速度
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.1.2.1 将电压表归零。
8.1.2.2 在试样上标记试验位置。按照GB/T 4957
测量试验位置的膜厚，测量三次取平均值。
8.1.2.3
将电极垂直放置在试样试验位置上，如图2或图3所示，当使用单电极测量时，用接触器连接
基材，电极固定在膜层上。电极距离试样边缘或凸起的距离宜不小于5 mm。
8.1.2.4
通过操作电压调压器，匀速增加电压，直到电压突然下降(表示膜被击穿),记录此时的电压值
。
8.1.2.5 将电压表归零，使设备接地，清洁电极接触面。
8.1.2.6
更改试验位置，并重复8.1.2.2～8.1.2.5的步骤至少4次。
8.1.3.1 将电压表归零。
8.1.3.2 在试样上标记试验位置。按照 GB/T
4957测量试验位置的膜厚，测量三次取平均值。
8.1.3.3
将电极垂直放置在试样试验位置上，如图2或图3所示。当使用单电极测量时，用接触器连接
基体，电极固定在膜层上。电极距离试样边缘或凸起的距离宜不小于5 mm。
8.1.3.4
试验电压和时间由供需双方商定(或根据标准要求)。操作电压调压器，匀速增加电压至试验
电压，如果在规定的时间内电压没有突然下降，记录此时的电压值(V、)。
如果在规定的时间内电压突
GB/T 8754—2022
然下降，则代表膜层被击穿，记录击穿时间t。
8.1.3.5 将电压表归零，使设备接地，清洗电极接触面。
8.1.3.6
更改试验位置，并重复8.1.3.2～8.1.3.5的步骤至少4次。若5次试验在规定时间内电压均未
突然下降，则V、 为耐受电压。
8.2.1.1 将电压表归零。
8.2.1.2
使用扭曲机用同等的张力将两条合适长度的试样绞合在一起，扭转数应符合表2的规定。试
样长度应确保绞合后在两钳口之间的长度(宜为400 mm) 满足试验要求。
表 2 试样扭转数
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8.2.1.3 从扭曲机上拆下绞线，两端分开约50 mm,
去除两试样的同一端膜层，并使其与变压器的两电
极分别连接。通过操作电压调压器，以不超过25 V/s
的速率均匀增加电压，直到电压突然下降(表示膜
被击穿),记录此时的电压值(V)。
8.2.1.4 将电压归零，使设备接地，清洁电极的接触面。
8.2.1.5
更改测量位置，并重复8.2.1.2～8.2.1.4的步骤至少4次。
8.2.2.1 将电压表归零。
8.2.2.2
使用扭曲机用同等的张力将两条合适长度的试样绞合在一起，扭转数应符合表2的规定。试
样长度应确保绞合后在两钳口之间的长度(宜为400 mm) 满足试验要求。
8.2.2.3
试验电压和时间由供需双方商定(或根据标准要求)。操作电压调压器，匀速增加电压至试验
电压，如果在规定的时间内电压没有突然下降，记录此时的电压值(Vw)。
如果在规定的时间内电压突 然下降，则代表膜层被击穿，记录击穿时间t。
8.2.2.4
测试完成后，将电压置零，使设备接地，清洁电极的接触面。
8.2.2.5 重复8.2.2.2～8.2.2.4的步骤至少4次。
取5次试验的击穿电压(V,)最小值作为试样的最小击穿电压(Vhmi),数值以千伏(kV)
表示。
GB/T 8754—2022
取5次试验的击穿电压(V₁) 平均值作为试样的平均击穿电压(V),
数值以千伏(kV) 表示，按
GB/T 8170的规则修约至小数点后一位。
按公式(1)计算试样的击穿强度(E), 数值以千伏每微米(kV/μm) 表示，按 GB/T
8170 的规则修约
至小数点后一位。
style="width:0.89334in;height:0.61996in" /> ……………… ……… (1)
式中：
V。— 试样的击穿电压，单位为千伏(kV);
d 试样试验位置的膜厚，单位为微米(μm)。
取5次试验的击穿强度(E) 最小值作为试样的最小击穿强度(Emm),
数值以千伏每微米(kV/μm)
表示。
取5次试验的击穿强度(E) 平均值作为试样的平均击穿强度(E),
数值以千伏每微米(kV/μm)表
示，按GB/T8170 的规则修约至小数点后一位。
若5次试验在规定时间内电压均未突然下降，则指定电压为试样的耐受电压(Vw)。
试验报告应至少包括以下内容：
a) 试样材料或产品的说明；
b) 试样尺寸、状态以及表面膜层已知特征及表面处理的说明；
c) 膜层厚度；
d) 电极类型；
e) 试验时环境的温度和相对湿度；
f) 试验结果；
g) 观察到的异常现象；
h) 本文件编号；
i) 试验日期；
j) 试验人员。
更多内容 可以 GB-T 8754-2022 铝及铝合金阳极氧化膜及有机聚合物膜 绝缘性的测定. 进一步学习