材料是否容易发生漏电起痕,核心取决于其抗漏电起痕能力(由化学组成、表面特性、热稳定性等决定),通常用相比漏电起痕指数(CTI,Comparative Tracking Index) 衡量(CTI 值越低,越易发生漏电起痕)。结合 IEC 60112 标准及实际应用场景,以下几类材料因自身特性,属于漏电起痕高风险材料:
聚合物材料因分子结构易受电化学侵蚀(如高温下分解生成导电碳化物),且表面易吸附电解液,是漏电起痕的主要发生载体。其中,低 CTI 值聚合物(2 级抗痕性,CTI 100V-400V)最易发生起痕,具体包括:
聚氯乙烯(笔痴颁):
含氯元素,在高温和电场作用下易分解产生 HCl(氯化氢),加速材料老化脆化;同时,PVC 表面极性强,易吸附湿气和污染物形成电解液,CTI 值通常为 250V-350V。常用于低压电线绝缘层、普通电器外壳,在潮湿环境(如浴室电器)中易发生起痕。
聚乙烯(笔贰)、聚丙烯(笔笔):
分子链为非极性结构,表面疏水性较强,但纯 PE/PP 热稳定性差(熔点约 100-160℃),在漏电起痕的局部高温(可达 200℃以上)下易熔融、碳化,形成导电通路,CTI 值约 300V-400V。多用于管材、简单绝缘件,在户外高污染环境(如粉尘较多的车间)中风险较高。
ABS 树脂(丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物):
含苯环等芳香族结构,高温下易分解生成碳化物;丁二烯组分的存在降低了材料的耐候性,表面易老化粗糙,吸附污染物,CTI 值通常为 200V-300V。广泛用于家电外壳、电子配件,若长期暴露于高湿环境(如厨房、地下室),起痕风险显著升高。
聚酰胺(笔础,尼龙):
分子链含酰胺键(-CONH-),易吸水(吸水率 2%-10%),导致表面绝缘电阻下降;吸水后材料膨胀,表面易形成微小裂纹,电解液易渗入并引发电化学侵蚀,纯 PA6/PA66 的 CTI 值约 250V-350V。常用于机械部件、接线端子,在潮湿且有粉尘的工业环境中(如纺织厂、食品加工厂)易发生起痕。
聚碳酸酯(笔颁):
分子链含碳酸酯键(-O-CO-O-),在紫外线、高温或酸性电解液(如含 SO?的工业废气形成的酸雾)作用下易降解,表面产生微裂纹;虽透光性好、冲击强度高,但 CTI 值仅约 280V-380V,纯 PC 制成的户外灯具外壳、电气盖板,长期使用后起痕风险较高。
部分塑料为满足阻燃要求添加溴系阻燃剂(如十溴二苯醚),但未配套添加抗痕剂(如叁聚氰胺氰尿酸盐、二氧化硅),反而会降低抗痕性:
无机材料(如陶瓷、玻璃)通常化学稳定性高,抗痕性优于聚合物,但表面状态或微观结构缺陷会使其成为起痕高风险材料:
普通氧化铝陶瓷(础濒?翱?含量<90%):
致密度低(<95%),表面和内部存在大量气孔,易吸附湿气、粉尘和电解液;气孔中的电解液形成 “微电池",引发局部电解反应,导致陶瓷表面离子流失(如 Al??溶解),形成导电斑点。虽 Al?O?陶瓷本身 CTI 值可达 600V 以上,但低致密度产物(如廉价绝缘子、陶瓷基片)的 CTI 可能降至 400V-500V,在盐雾环境(如沿海地区输电线路)中易发生起痕。
滑石粉填充陶瓷:
为降低成本添加大量滑石粉(惭驳?厂颈?翱??(翱贬)?),滑石粉易吸水且耐酸性差,在含工业废气的环境中易被侵蚀,导致陶瓷表面形成导电层,抗痕性显着下降。
普通钠钙玻璃:
含大量钠离子(Na?),表面易形成水膜(因玻璃极性强),钠离子在电场作用下易迁移,增强电解液导电性;若表面未做涂层处理(如硅烷化、氟化物涂层),且长期暴露于潮湿粉尘环境(如实验室玻璃器皿、户外仪表视窗),易发生漏电起痕,CTI 值约 350V-450V。
玻璃纤维增强塑料(贵搁笔):
虽玻璃纤维本身抗痕性好,但树脂基体(如不饱和聚酯树脂)多为低 CTI 材料(200V-300V),且纤维与树脂的界面易存在缝隙,电解液渗入后引发界面腐蚀,导致整体抗痕性下降,常用于通信天线罩、户外支架,在高湿高污染环境中风险较高。
部分材料以金属为基底,表面涂覆绝缘层,若涂层存在缺陷,易成为漏电起痕的 “薄弱环节":
涂漆金属外壳(如冷轧钢板 + 醇酸漆):
醇酸漆等普通涂料耐候性差,长期暴露于雨、雪、紫外线后易老化脱落,露出金属基底;涂层若存在针孔、划痕,电解液会渗入并与金属(如铁、钢)反应,形成导电的金属氧化物(如 Fe?O?),加速起痕,常见于户外配电箱、老旧设备外壳。
阳极氧化铝合金:
阳极氧化膜(础濒?翱?)本身抗痕性好,但膜层厚度不足(<10μ尘)或存在微孔时,电解液易穿透膜层与铝基体接触,引发电化学腐蚀,形成导电通道,多用于散热器、外壳部件,在潮湿且有腐蚀性气体(如化工园区)的环境中易起痕。
通过上述分类可见,易发生漏电起痕的材料普遍具备以下共性:
CTI 值低:CTI<400V(IEC 60112 标准中 2 级抗痕性及以下),抗电化学侵蚀能力弱;
表面易吸附电解液:极性强、亲水性高(如 PVC、PA),或表面粗糙、多孔(如低致密度陶瓷),易形成稳定的导电液膜;
高温下易分解 / 碳化:分子链含弱键(如 PVC 的 C-Cl 键、PC 的碳酸酯键),或热稳定性差(如 PE、PP),局部高温下易生成导电物质;
存在结构缺陷:如涂层针孔、陶瓷气孔、复合材料界面缝隙,为电解液渗透和电流集中提供通道。
因此,在高湿、高污染、高压等场景(如户外电气设备、工业控制柜、新能源汽车高压部件),应优先避免选用上述材料,或通过表面改性(涂覆疏水性涂层)、添加抗痕剂(如叁聚氰胺衍生物)、优化结构设计(增大爬电距离)等方式提升其抗痕性。