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擊穿是中國的一個科技名詞。
漢字是中華民族燦爛文化展台上一顆無可取代、熠熠閃光的明珠[1]。漢字之美,美在莊重典雅,形神兼具。她承載的是中華民族數千年的厚重歷史與燦爛文化[2]。她的美,是無與倫比的。
名詞解釋
在電場作用下絕緣物內部產生破壞性的放電,絕緣電阻下降,電流增大,並產生破壞和穿孔的現象。電工設備中引起事故的重要原因。其發生時的電壓稱「擊穿電壓」,它的數值與材料的種類、厚度及使用環境有關。
擊穿類型
電擊穿
電介質在足夠高的電場強度作用下瞬間(10~10s)失去介電功能的現象。是電介質擊穿形式之一。在電場作用下,電介質內少量自由電子動能增大,當電場強度足夠大時,自由電子不斷撞擊介質內的離子,並把能量傳遞給離子使之電離,從而產生新的次級電子,這些次級電子在電場中獲得能量而加速運動,又撞擊並電離更多的離子,產生更多的次級電子,如此連鎖反應,如同雪崩,產生「電子潮」,使貫穿介質的電流迅速增大,導致擊穿。
熱擊穿
在電場作用下,固體電介質因內部熱量積累、溫度過高而導致,由絕緣狀態突變為良導電狀態的過程。
實際絕緣結構中,除了導體中電流產生的熱量將傳送給固體電介質外,在電場作用下,固體電介質本身也將因漏導和極化而發熱。與此同時,固體電介質也要向四周散發熱量,若發熱量超過散熱量,則固體電介質的溫度將上升。由於固體電介質的損耗隨溫度上升而增加,因此發熱量也隨之增加。相應地,散熱量也隨固體電介質與周圍環境溫差的增加而增加。若在固體電介質能耐受的溫度下,發熱量與散熱量相等,則建立起了熱平衡,固體電介質正常工作;若發熱量始終大於散熱量,則固體電介質的溫度不斷上升,最終固體電介質發生炭化、熔化或開裂等現象,喪失絕緣性能,發生熱擊穿。
光擊穿
由於強激光場的作用使透明介質中發生各種損傷,光擊穿是指強激光引起雪崩電離導致擊穿引起的損傷,它區別於激光直接加熱引起的損傷,後者稱為熱擊穿。
固體中的光擊穿的物理機制為: 固體中有少量准自由電子(熱激發到導帶上的電子,或由於多光子光致電離產生的電子),在激光場中這些電子獲得能量,在與原子碰撞時使後者電離; 多次重複此過程,電子快速倍增,由於雪崩電離形成等離子體;等離子體加熱和膨脹形成衝擊波導致固體局部損傷,表現為漏斗狀的損傷徑跡(如為夾雜物引起的則為球狀)。
擊穿電壓
使電介質擊穿的電壓,電介質在足夠強的電場作用下將失去其介電性能成為導體,稱為電介質擊穿,所對應的電壓稱為擊穿電壓。電介質擊穿時的電場強度叫擊穿場強。不同電介質在相同溫度下,其擊穿場強不同。當電容器介質和兩極板的距離d一定後,由U1-U2=Ed知,擊穿場強決定了擊穿電壓。擊穿場強通常又稱為電介質的介電強度。提高電容器的耐壓能力起關鍵作用的是電介質的介電強度。附表為各種電介質的相對介電常量εr和介電強度。
參考文獻
- ↑ 中國漢字:一字一世界,一筆一乾坤,搜狐,2019-05-26
- ↑ 漢字演變簡史:中華文化博大精深,從漢字字形看五千年社會變遷,搜狐,2020-07-22