第2章-1-性能表征

1、 第二章 塑料材料 -性能表征2.1 概述概述塑料的含义塑料的含义 塑料是一类以聚合物为主要组分，在一定温度和压力下塑料是一类以聚合物为主要组分，在一定温度和压力下可塑制成型，并在常温或使用温度下力学行为符合胡克定可塑制成型，并在常温或使用温度下力学行为符合胡克定律（普弹形变）的高分子材料。律（普弹形变）的高分子材料。t 若为结晶聚合物：若为结晶聚合物：Tg使用温度使用温度Tmt 若为无定形聚合物：使用温度若为无定形聚合物：使用温度Tg塑料的组成塑料的组成u树脂树脂：未加有助剂的聚合物粉料。是塑料的主要组份，在：未加有助剂的聚合物粉料。是塑料的主要组份，在塑料中起塑料中起粘结粘结作用，并使其具

2、有作用，并使其具有成型成型性能。其种类、性质性能。其种类、性质以及它在塑料中所占比例大小，对于塑料的以及它在塑料中所占比例大小，对于塑料的类型类型及及性能性能起起决定性作用。决定性作用。 助剂助剂：在树脂加工成塑料制品的过程中，为了改善生产工：在树脂加工成塑料制品的过程中，为了改善生产工艺、提高产品性能所添加的各种辅助材料。包括：艺、提高产品性能所添加的各种辅助材料。包括：填充剂填充剂: : 又称填料，可降低成本，改变塑料性能，扩大其适又称填料，可降低成本，改变塑料性能，扩大其适用范围。用范围。增强剂增强剂: : 提高树脂力学性能的物质。提高树脂力学性能的物质。增塑剂增塑剂：用来提高树脂的可塑

3、性，改善加工性能，并赋予制：用来提高树脂的可塑性，改善加工性能，并赋予制品一定柔韧性的物质。品一定柔韧性的物质。固化剂固化剂：交联剂，使热固性树脂在成型过程中由线型结构转：交联剂，使热固性树脂在成型过程中由线型结构转变为体型结构的物质。变为体型结构的物质。稳定剂稳定剂：包括光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂，用来防老化，：包括光稳定剂、热稳定剂、抗氧剂，用来防老化，延长寿命。延长寿命。润滑剂润滑剂：防止塑料在加工过程中粘在模具和设备上而加入的：防止塑料在加工过程中粘在模具和设备上而加入的物质。物质。发泡剂发泡剂：使高分子材料形成微孔结构的物质。：使高分子材料形成微孔结构的物质。着色剂着色剂：赋予制品多

4、种色彩。：赋予制品多种色彩。阻燃剂阻燃剂：防止塑料制品燃烧或使其离火自熄。：防止塑料制品燃烧或使其离火自熄。抗静电剂抗静电剂：防止塑料加工和使用过程中的静电危害：防止塑料加工和使用过程中的静电危害。 塑料的分类塑料的分类按来源按来源u合成树脂合成树脂：人工合成的高分子聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、：人工合成的高分子聚合物，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。聚苯乙烯等。u天然树脂天然树脂：纤维素、松香、沥青等：纤维素、松香、沥青等按受热行为和是否具备反复成型加工性按受热行为和是否具备反复成型加工性u热塑性塑料热塑性塑料：受热熔融、可进行各种成型加工，冷却时硬：受热熔融、可进行各种成型加工，冷却时硬化，再

5、受热又可熔融、加工，具有多次重复加工性。化，再受热又可熔融、加工，具有多次重复加工性。u热固性塑料热固性塑料：受热熔化成型的同时发生固化发应，形成立：受热熔化成型的同时发生固化发应，形成立体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，过度受热体网状结构，再受热不熔融，在溶剂中也不溶解，过度受热发生分解破坏，不具有重复加工性。发生分解破坏，不具有重复加工性。按使用范围和用途分类按使用范围和用途分类：u通用塑料通用塑料：产量大、用途广、价格低、性能一般，主要：产量大、用途广、价格低、性能一般，主要用于非结构材料，如：聚乙烯（用于非结构材料，如：聚乙烯（PEPE）、聚丙烯（）、聚丙烯（PPPP）、聚）

6、、聚氯乙烯（氯乙烯（PVCPVC）、聚苯乙烯（）、聚苯乙烯（PSPS）、酚醛树脂（）、酚醛树脂（PFPF）。占）。占塑料总量的塑料总量的8080。 u工程塑料工程塑料：具有较高的力学性能，能够经受较宽的温度：具有较高的力学性能，能够经受较宽的温度变化范围和较苛刻的环境条件，并在此条件下长时间使用，变化范围和较苛刻的环境条件，并在此条件下长时间使用，可作为结构材料。可作为结构材料。Y通用工程塑料通用工程塑料：长期使用温度在：长期使用温度在100100150150范围内。如：范围内。如：聚酰胺（聚酰胺（PAPA）、聚碳酸酯（）、聚碳酸酯（PCPC）、聚甲醛（）、聚甲醛（POMPOM）等。）等。Y特

7、种工程塑料特种工程塑料：长期使用温度在：长期使用温度在150150以上。如：聚酰以上。如：聚酰亚胺（亚胺（PIPI）、聚芳酯、聚苯硫醚（）、聚芳酯、聚苯硫醚（PPSPPS）、氟塑料等。）、氟塑料等。塑料工业的发展历程塑料工业的发展历程 1900 1900年以前，天然树脂改性阶段年以前，天然树脂改性阶段18331833年，法国的布拉科诺年，法国的布拉科诺(Braconot)(Braconot)发现了纤维素的硝化；发现了纤维素的硝化；18461846年，瑞士舍恩拜因年，瑞士舍恩拜因(Schonbein)(Schonbein)改进反应，制备了硝化纤维素改进反应，制备了硝化纤维素（火棉）；（火棉）；1

8、8681868年，海厄特兄弟将硝化纤维素、乙醇、樟脑共热，制成了俗称年，海厄特兄弟将硝化纤维素、乙醇、樟脑共热，制成了俗称“赛璐珞赛璐珞”的第一种塑料。的第一种塑料。 1900 190019301930年，合成树脂出现和高分子学说创立年，合成树脂出现和高分子学说创立2020世纪初是高分子工业创立的准备时期，世纪初是高分子工业创立的准备时期，19201920年年Staudinger提出高提出高分子的概念。分子的概念。19071907年，成功制备了第一种年，成功制备了第一种人工合成树脂人工合成树脂/ /塑料塑料- -酚醛树脂（酚醛树脂（PFPF）；19121912年，德国人合成了聚氯乙烯年，德国人

9、合成了聚氯乙烯PVCPVC，于，于1927192719311931年工业化；年工业化；1920s1920s，醇酸树脂、醋酸纤维，醇酸树脂、醋酸纤维CA、脲醛树脂、脲醛树脂UF相继投产。相继投产。 1930s 1930s1940s1940s，高分子化学和工业兴起，高分子化学和工业兴起CarothersCarothers系统研究了合成聚酯和聚酰胺的缩聚反应，提出了系统研究了合成聚酯和聚酰胺的缩聚反应，提出了缩聚和加聚理论；共聚合理论得到发展；一系列塑料品种出缩聚和加聚理论；共聚合理论得到发展；一系列塑料品种出现并工业化：现并工业化：聚醋酸乙烯酯聚醋酸乙烯酯PVAc（19361936）聚甲基丙烯酸甲

10、酯聚甲基丙烯酸甲酯PMMA（1927192719311931）聚苯乙烯聚苯乙烯PS（1934193419371937）尼龙尼龙-66 -66 PA66(1938)(1938)高压聚乙烯高压聚乙烯LDPE（19391939）不饱和聚酯树脂不饱和聚酯树脂UP(1942)(1942)、氟塑料、氟塑料(1943)(1943)、ABSABS树脂树脂(1948)(1948)1950s1950s1960s1960s，现代合成树脂产业基本形成，现代合成树脂产业基本形成 高分子溶液理论和分子量测试推动了高分子科学的发展；高分子溶液理论和分子量测试推动了高分子科学的发展；Zieglar-NattaZieglar-

11、Natta发明有机金属引发剂，发明有机金属引发剂，SzwarcSzwarc发现阴离子活性发现阴离子活性聚合，开拓了高分子合成新领域。聚合，开拓了高分子合成新领域。1953195319551955年，合成了低压聚乙烯年，合成了低压聚乙烯HDPEHDPE和聚丙烯和聚丙烯PPPP；1950s1950s，出现聚甲醛，出现聚甲醛POMPOM、聚碳酸酯、聚碳酸酯PCPC等工程塑料；等工程塑料； 1960s1960s，聚砜，聚砜PSUPSU、聚苯醚、聚苯醚PPOPPO、聚酰亚胺、聚酰亚胺PIPI等实现工业化生产。等实现工业化生产。1970s1970s1990s1990s，高分子工业更加成熟，高分子工业更加成

12、熟 新方法、新品种、新结构、新性能不断涌现，包括茂金新方法、新品种、新结构、新性能不断涌现，包括茂金属引发剂、活性自由基聚合、基团转移聚合、超临界聚合等。属引发剂、活性自由基聚合、基团转移聚合、超临界聚合等。合成了系列芳杂环聚合物、液晶高分子、梯形聚合物。合成了系列芳杂环聚合物、液晶高分子、梯形聚合物。 在新中国建立前，我国只有在新中国建立前，我国只有赛璐珞赛璐珞和和酚醛酚醛塑料塑料的代料加工。而目前已经形成了涵盖原料、加工、的代料加工。而目前已经形成了涵盖原料、加工、检验、模具、机械的完整工业体系。检验、模具、机械的完整工业体系。 年产量稳步增长：年产量稳步增长：1994年塑料制品产量年塑料

13、制品产量613万万吨；吨；1995年年851万吨（世界产量万吨（世界产量1.567亿吨，列美、亿吨，列美、日、德、韩后，居第五位）；日、德、韩后，居第五位）；2005年超过了年超过了2100万吨，万吨，2010年达年达5000万吨万吨 ，2013年达年达7400万吨万吨 ，居世界首位。居世界首位。国内塑料工业国内塑料工业塑料的特性塑料的特性1）密度小）密度小多数聚合物密度在多数聚合物密度在1gcm-3左右，仅为铝的左右，仅为铝的1/3和钢铁的和钢铁的1/6左右。左右。少数聚合物密度较大，如聚氯乙烯为少数聚合物密度较大，如聚氯乙烯为1.4gcm-3，聚四氟乙烯为，聚四氟乙烯为2.2gcm-3，仍

14、比金属和陶瓷轻。，仍比金属和陶瓷轻。 一些聚烯烃塑料如聚乙烯、聚丙烯塑料的密度都小于一些聚烯烃塑料如聚乙烯、聚丙烯塑料的密度都小于1gcm-3，能浮在水面上。能浮在水面上。将聚合物制成泡沫塑料，其密度可低至将聚合物制成泡沫塑料，其密度可低至0.02gcm-3左右。左右。 对要求减轻自重的车、船、飞机等具有重要意义！对要求减轻自重的车、船、飞机等具有重要意义！ 2 2）比强度高）比强度高 高分子复合材料的比强度比钢铁等金属大高分子复合材料的比强度比钢铁等金属大1 12 2个数量级，个数量级，用来制造卫星和火箭，可使其发射质量大大减轻。用来制造卫星和火箭，可使其发射质量大大减轻。3 3）耐腐蚀性好

15、）耐腐蚀性好 对酸、碱等化学药品具有良好的抵抗能力。对酸、碱等化学药品具有良好的抵抗能力。4 4）电绝缘性高）电绝缘性高 超过玻璃和陶瓷。超过玻璃和陶瓷。5 5）减振消音性）减振消音性 摩擦系数低，自润滑性好，阻尼性突出。摩擦系数低，自润滑性好，阻尼性突出。6 6）加工性能好）加工性能好 加工成型可在几分钟内完成。加工成型可在几分钟内完成。用不同的飞行器发射用不同的飞行器发射1kg1kg重量所需费用重量所需费用 飞行器飞行器费用费用/ /美元美元飞行器飞行器费用费用/ /美元美元小型民用机小型民用机40战斗机战斗机450直升机直升机100超音速运输机超音速运输机1000运输机运输机150表层轨

16、道卫星表层轨道卫星2000商业飞机商业飞机200同步轨道卫星同步轨道卫星20000波音波音747450宇宙飞船宇宙飞船30000塑料在航空和宇航工业中的应用塑料在航空和宇航工业中的应用 塑料在军事上的应用塑料在军事上的应用 轻武器轻武器 用塑料代替金属，可制备弹盒、瞄准器、甚至枪管等部件。由于在用塑料代替金属，可制备弹盒、瞄准器、甚至枪管等部件。由于在半自动步枪和轻机枪中大量使用塑料，使武器的半自动步枪和轻机枪中大量使用塑料，使武器的重量减轻重量减轻30%。 用塑料代替木材，可制备枪械中的护木、把手等构件。使枪械的用塑料代替木材，可制备枪械中的护木、把手等构件。使枪械的耐耐热性热性得到很大的改

17、善，塑制的枪托速射得到很大的改善，塑制的枪托速射5000发也不出现炭化现象。发也不出现炭化现象。趋势：制备全塑武器趋势：制备全塑武器 塑料还可用于制备弹药。塑料子弹不仅节约了大量有色金属，而且塑料还可用于制备弹药。塑料子弹不仅节约了大量有色金属，而且使子弹从枪膛射出的速度提高使子弹从枪膛射出的速度提高30%左右，瞄准精度大为提高。左右，瞄准精度大为提高。 重武器重武器 工程塑料和树脂基复合材料在坦克和装甲车的装甲防护和结构件，工程塑料和树脂基复合材料在坦克和装甲车的装甲防护和结构件，使坦克和火炮的重量大幅度下降，而装甲的防弹能力却大为提高。使坦克和火炮的重量大幅度下降，而装甲的防弹能力却大为提

18、高。 缺点缺点：1.1.耐热性不高，一般最高使用温度不超过耐热性不高，一般最高使用温度不超过300300；2.2.易变形：机械强度不是特别高，常温下长期承受载荷也会形易变形：机械强度不是特别高，常温下长期承受载荷也会形变（冷流，蠕变）变（冷流，蠕变）3.3.不耐老化，影响其使用寿命不耐老化，影响其使用寿命4.4.易燃易燃5.5.原料来源受石油资源短缺的威胁原料来源受石油资源短缺的威胁 塑料材料性能表征与测试塑料材料性能表征与测试 1）物理性能物理性能吸水（湿）性吸水（湿）性：高分子材料在水蒸汽或含水蒸汽的空气中长高分子材料在水蒸汽或含水蒸汽的空气中长期放置，水分进入物质并逐渐达到平衡的现象称为

19、吸湿。期放置，水分进入物质并逐渐达到平衡的现象称为吸湿。 将规定尺寸的试样浸入规定温度（将规定尺寸的试样浸入规定温度（252）的蒸馏水中，）的蒸馏水中，经经24h测定其吸水量。测定其吸水量。透湿性：透湿性：膜材料透过水蒸汽的性能。膜材料透过水蒸汽的性能。 规定温度下，试样两侧保持一定的蒸汽压差，测试通过规定温度下，试样两侧保持一定的蒸汽压差，测试通过试样的蒸汽量。试样的蒸汽量。(GB1037-88)透气性：透气性：膜材料透过气体的性能。膜材料透过气体的性能。 规定温度下，试样两侧保持一定的气体压差，测试低压规定温度下，试样两侧保持一定的气体压差，测试低压侧的气体压力变化。侧的气体压力变化。2）

20、机械力学性能机械力学性能应力与应变应力与应变： 当材料受到对等外力作用时，不发生惯性位移，而几何当材料受到对等外力作用时，不发生惯性位移，而几何形状和尺寸发生变化，叫形状和尺寸发生变化，叫形变形变或或应变应变。 发生应变时材料内部微观粒子之间会发生位移，产生对发生应变时材料内部微观粒子之间会发生位移，产生对抗外力的内力，叫抗外力的内力，叫应力应力。其大小等于外力，方向与外力相反。其大小等于外力，方向与外力相反。应力分布于材料内部的每一个质点，但并非平均分布。应力分布于材料内部的每一个质点，但并非平均分布。强度强度：材料在静态载荷作用下，抵抗破坏：材料在静态载荷作用下，抵抗破坏(过量塑性变形或断

21、过量塑性变形或断裂裂)的性能。依载荷的作用方式不同，分为拉伸强度、压缩强的性能。依载荷的作用方式不同，分为拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、剪切强度等。度、弯曲强度、剪切强度等。模量：模量：材料在受力状态下应力与应变之比，表示材料抵抗形材料在受力状态下应力与应变之比，表示材料抵抗形变的能力，是材料变的能力，是材料刚性刚性的表征，模量越大，材料刚性越大。的表征，模量越大，材料刚性越大。拉伸应力拉伸应力：材料受到一对方向相反、力图使材料分离、并作用：材料受到一对方向相反、力图使材料分离、并作用于同一直线上的外力时所产生的应力。此时所产生的形变叫于同一直线上的外力时所产生的应力。此时所产生的形变叫拉拉伸

22、应变伸应变。拉伸强度（抗张强度拉伸强度（抗张强度tensile strength）：）：在规定的温度、湿在规定的温度、湿度、加载速度下，在标准试样上沿轴向施加静态拉伸力，试样度、加载速度下，在标准试样上沿轴向施加静态拉伸力，试样被拉断为止，试样单位面积能承受的最大载荷。对于小分子材被拉断为止，试样单位面积能承受的最大载荷。对于小分子材料来说就是分子间相互吸引力，对于聚合物来说是分子间力和料来说就是分子间相互吸引力，对于聚合物来说是分子间力和键和力的合力。键和力的合力。断裂伸长率断裂伸长率(breaking elongation):试样在外力作用下被拉断试样在外力作用下被拉断时的最大伸长率。表示

23、材料时的最大伸长率。表示材料韧性韧性和和可变形能力可变形能力的大小。的大小。弹性（杨氏）模量弹性（杨氏）模量(elastic modulus)：应力：应力-应变曲线初始线应变曲线初始线性部分单位应变所对应的应力，即性部分单位应变所对应的应力，即E=/。压缩强度（压缩强度（compressive strength）：试样在静态压缩载荷：试样在静态压缩载荷下破坏或产生屈服现象时，单位面积所受的载荷。下破坏或产生屈服现象时，单位面积所受的载荷。弯曲强度弯曲强度(bending strength)：试样在静态弯曲载荷下破坏或：试样在静态弯曲载荷下破坏或达到规定挠度时，单位面积所受的载荷。达到规定挠度时

24、，单位面积所受的载荷。冲击强度冲击强度(impact strength)：标准试样断裂时单位面积上所需：标准试样断裂时单位面积上所需的能量，表征材料在高速冲击状态下的韧性或抗断裂的能力，的能量，表征材料在高速冲击状态下的韧性或抗断裂的能力，也称也称冲击韧性冲击韧性。 冲击强度的测定常用简支梁式或悬臂梁式冲击机冲击强度的测定常用简支梁式或悬臂梁式冲击机 ，前者可用有缺，前者可用有缺口和无缺口两种试样，后者用有缺口试样。口和无缺口两种试样，后者用有缺口试样。(GB1943-2007) 冲击强度取决于材料受到冲击的瞬时应力是否能迅速分散冲击强度取决于材料受到冲击的瞬时应力是否能迅速分散。多数。多数塑

25、料在塑料在Tg以下使用，因链段不能运动，应力无法传递与消除，易在以下使用，因链段不能运动，应力无法传递与消除，易在材料薄弱部位产生应力集中而使材料断裂，所以冲击强度不高。如材料薄弱部位产生应力集中而使材料断裂，所以冲击强度不高。如聚苯乙烯。聚苯乙烯。 疲劳疲劳:刚性材料在交变应力的长期作用下，在低于静态强度下发刚性材料在交变应力的长期作用下，在低于静态强度下发生破坏或失效的现象。疲劳现象多是由微裂纹的发展而引起的。生破坏或失效的现象。疲劳现象多是由微裂纹的发展而引起的。 疲劳强度疲劳强度(fatigue strength) ：达到材料破坏时的受载应力的极：达到材料破坏时的受载应力的极大值（振幅

26、）。大值（振幅）。 有些高聚物的抗拉、抗弯强度较接近，但疲劳强度却有成倍有些高聚物的抗拉、抗弯强度较接近，但疲劳强度却有成倍差异。因此在设计受振动的零件时，首先应考虑差异。因此在设计受振动的零件时，首先应考虑疲劳强度疲劳强度。 疲劳强度与静态强度比值：热塑性聚合物约疲劳强度与静态强度比值：热塑性聚合物约1/4，增强塑料稍，增强塑料稍高，高，POM、PTFE可达可达0.40.5。硬度硬度(hardness)：材料抵抗压力产生形变的性能。材料抵抗压力产生形变的性能。v硬度是材料软硬程度的定量反映，是体积模量的另一表现形式。硬度是材料软硬程度的定量反映，是体积模量的另一表现形式。v热固性塑料固化程度

27、越高，硬度越大，所以硬度也是衡量固化热固性塑料固化程度越高，硬度越大，所以硬度也是衡量固化程度的指标。程度的指标。v常用测试和表示方法包括压痕硬度常用测试和表示方法包括压痕硬度 (indentation hardness),洛洛氏硬度氏硬度(Rockwell ),布氏硬度布氏硬度(Brinell ),邵氏硬度邵氏硬度(Shore ),巴克尔氏硬度巴克尔氏硬度(Barcol )等。等。磨耗（磨耗（abrasion）：）：材料在规定的实验条件下，经一定时间或材料在规定的实验条件下，经一定时间或距离摩擦后损失的量。距离摩擦后损失的量。v摩擦系数摩擦系数(friction coefficient)小、

28、硬度大的塑料磨耗小。小、硬度大的塑料磨耗小。v磨耗大小与负荷大小、接触面积、表面结构、滑动速度、温度、磨耗大小与负荷大小、接触面积、表面结构、滑动速度、温度、是否使用润滑剂有关。是否使用润滑剂有关。v某些塑料材料受到摩擦会在表面形成一些致密的膜，来降低表某些塑料材料受到摩擦会在表面形成一些致密的膜，来降低表面摩擦系数，称自润滑性面摩擦系数，称自润滑性3）热性能热性能导热系数导热系数Thermal conductivity：表征材料的热传导性表征材料的热传导性(绝热性绝热性)。比热比热Specific heat：聚合物的比热高于金属和无机材料聚合物的比热高于金属和无机材料。熔融热熔融热Heat

29、of fusion：聚合物的熔融热高于金属和无机材料。聚合物的熔融热高于金属和无机材料。 聚合物聚合物导热系数低导热系数低、比热和熔融热高比热和熔融热高，宜用作太空舱耐烧蚀材料，宜用作太空舱耐烧蚀材料热膨胀系数热膨胀系数Coefficient of thermal expansion：t 线线/体膨胀系数体膨胀系数热稳定性热稳定性Thermal stability：高聚物受热时，由于发生化学变化从高聚物受热时，由于发生化学变化从而引起了材料性能变坏的情况。而引起了材料性能变坏的情况。 常以常以Td表征。表征。耐热性耐热性Heat resistance：高聚物在一定载荷作用下受热时的变形高聚物在

30、一定载荷作用下受热时的变形性。性。 马丁耐热温度马丁耐热温度：在马丁耐热烘箱内，升温速度在马丁耐热烘箱内，升温速度50/h，弯曲应，弯曲应力力50kg/cm2时，标准试样条弯曲，指示器读数下降时，标准试样条弯曲，指示器读数下降mm时所对时所对应的温度。应的温度。 维卡软化点维卡软化点(Vicat Softening Temperature)：聚合物的试样于液聚合物的试样于液体传热介质中，在一定的载荷、一定的等速升温条件下，被体传热介质中，在一定的载荷、一定的等速升温条件下，被1m的压针压入的压针压入1mm深度时的温度。深度时的温度。 热变形温度热变形温度(Heat Distortion Tem

31、perature)：在按规定速率升温在按规定速率升温的液体介质内，标准塑料试样在规定简支梁静弯曲应力作用下达的液体介质内，标准塑料试样在规定简支梁静弯曲应力作用下达到规定挠度到规定挠度(0.254 mm)时所对应的温度。时所对应的温度。HDT值愈高，聚合物耐值愈高，聚合物耐热性愈好。热性愈好。 高聚物的耐热性与高聚物的耐热性与Tg 、Tf或或Tm有关有关 ，因此，因此Tg、Tf (Tm)亦为表征亦为表征高聚物耐热性的参数。高聚物耐热性的参数。4）电性能电性能介电性质导电性质击穿现象静电现象弱电场交变电场强电场聚合物表面4）电性能电性能表面电阻系数：表面电阻系数：电流沿材料表面流动时所受的阻力。

32、电流沿材料表面流动时所受的阻力。体积电阻系数：体积电阻系数：电流流过材料体内所受的阻力。电流流过材料体内所受的阻力。电阻系数越大，电绝缘性越好。电阻系数越大，电绝缘性越好。介电常数介电常数 :在电容器中分别以某一材料和空气（或真空）为在电容器中分别以某一材料和空气（或真空）为介质测得的两电容值之比。反映了电介质储存电能的能力和介质测得的两电容值之比。反映了电介质储存电能的能力和绝缘能力的大小。非极性聚合物绝缘能力的大小。非极性聚合物在在2左右，左右，极性聚合物极性聚合物在在39。介电损耗介电损耗：电介质在交变电场中消耗一部分电能，使介质本：电介质在交变电场中消耗一部分电能，使介质本身发热的现象

33、。聚合物分子极性越大，则介电损耗越大。对身发热的现象。聚合物分子极性越大，则介电损耗越大。对非极性高聚物来说，杂质是引起介电损耗的主要原因非极性高聚物来说，杂质是引起介电损耗的主要原因 。制造高容量电容器宜选用制造高容量电容器宜选用介电常数大介电常数大而而介电损耗小介电损耗小的高分子材料。的高分子材料。介电强度介电强度：当电场强度超过某一临界值时电介质就丧失绝缘：当电场强度超过某一临界值时电介质就丧失绝缘性能，称为电击穿。此时的电压为击穿电压。击穿电压与电性能，称为电击穿。此时的电压为击穿电压。击穿电压与电介质厚度之比称为击穿电场强度，简称介电强度。聚合物的介质厚度之比称为击穿电场强度，简称介

34、电强度。聚合物的介电强度一般在介电强度一般在100兆伏兆伏/米左右。米左右。电晕现象电晕现象：带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象，：带电体表面在气体或液体介质中局部放电的现象，常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域（如高压导线的常发生在不均匀电场中电场强度很高的区域（如高压导线的周围，带电体的尖端附近）。其特点为：出现与日晕相似的周围，带电体的尖端附近）。其特点为：出现与日晕相似的光层，发出嗤嗤的声音，产生臭氧、氧化氮等。光层，发出嗤嗤的声音，产生臭氧、氧化氮等。耐电晕性：指的是绝缘材料经受电晕放电作用能够抵抗质量下降的性质对于应用于高电场作用下的绝缘材料，耐电晕性的高低比介电强度的大小更有意义，因为许多绝缘材料的介电强度可能差别不大，而耐电晕性却有成千上万倍的差别耐电弧性耐电弧性：塑料材料抵抗由高压电弧作用引起变质的能力，：塑料材料抵抗由高压电弧作用引起变质的能力，通常用标准电弧焰在材料表面引起炭化至表面导电而电弧消通常用标准电弧焰在材料表面引起炭化至表面导电而电弧消失所需时间表示，单位是秒。失所需时间表示，单位是秒。耐电弧性对用于高压开关或低压大电流开关的绝缘材料有重耐电弧性对用于高压开关或低压大电流开关的绝缘材料有重要意义，因为在开关启闭时常会受到电弧作用，