千人智库官方二维码

首页  >   千人智库 > 学术进展 > 工程材料
真空绝缘处理在航天电子产品上的应用
时间:2020-09-30 09:15:32来源:汉斯出版社
提交需求
提要:真空绝缘处理是高电压绝缘防护的方法之一。

航天电子设备与普通的地面设备相比较有着特殊的使用环境,因此在许多方面有着特殊的要求。电子设备的绝缘问题在航天高电压设备中表现更为明显。高压绝缘工艺是和绝缘材料相互结合的,不同的绝缘材料需要不同的绝缘工艺来实施。作为宇航使用,在较高的真空环境下,不存在大量的粒子形成导电介质,因此真空绝缘是另外一种高压防护方式。

对于在太空飞行的航天器来讲,真空是一个天然的、现实的外部环境,为真空绝缘应用提供了绝佳的自然条件。在汉斯出版社《电气工程》期刊中,有论文从真空绝缘的理论入手,对某航天高压电子产品特殊工作环境进行分析,并对实际的产品进行了绝缘设计及工艺验证。结果表明,采用真空气相沉积工艺在电极表面涂敷一定厚度的Parylene涂层,可以更好地满足产品在真空环境下的绝缘防护性能要求。

真空绝缘是基于空气击穿放电的机理,不同于固体或液体绝缘,因其本身的“真空”,缺少足够的可以移动的离子,也不会受到材料老化影响,不会受到机械,热,化学,湿度、辐射等因素的影响,这是在应用时的天然形成的许多优点,正是基于这些优点,分析认为更符合在空间环境中应用的高电压电子产品。

为了避免真空绝缘中出现的绝缘材料污染物挥发造成的局部低气压和微粒引发的击穿效应,避免污染也是关键环节之一。污染是绝缘体表面绝缘强度降低的主要因素。汗渍、油污、灰尘的存在,会加剧表面爬电现象的产生,降低绝缘物质的介电强度。被污染的电极的击穿电压比单纯材料或合金材料电极的击穿电压要低,根据污染程度的不同,击穿电压可能会相差一个数量级。在空间环境下,带电放射性粒子、紫外辐射和污染颗粒会造成另一种污染,都会影响气体的起晕电压和击穿电压。电装后保证电路板以及元器件、焊点的洁净度,可以明显提高绝缘强度,降低击穿现象的发生。因此,在应用真空绝缘时,避免裸露金属表面的污染、控制材料的出气量是较为关键的因素。

真空绝缘是利用真空条件下不存在或微量存在粒子,而避免在一定的电场作用下形成的带电粒子移动而导致电流放电,从而达到绝缘的目的。该绝缘方式不同于固相、液相和气相的绝缘机理,对于航天电子产品的特殊的外层空间工作条件,真空绝缘机理可以得到充分的利用。在真空绝缘实施过程中,为了保证电极表面的“洁净”,通过对表面采用了真空气相沉积工艺,在表面形成一定厚度的Parylene材料的涂层防护,避免了电极表面的粒子放电,阻止电极之间表面爬电的条件,通过试验验证,获得了较理想的真空绝缘性能,满足了产品的实际应用。实践证明,利用Parylene材料进行配合真空绝缘的实施,在工程上是一种新的有效的绝缘方式的尝试。

文章来源:https://doi.org/10.12677/JEE.2020.83014

标签
真空 绝缘 处理 航天 电子产品 应用

版权声明:千人智库网系千人智库唯一官方网站,凡转载本网内容请注明来源与作者。

作者系本站编辑

评论详情

   暂无相关评论!
RSS订阅