ما هو الأداء الكهربائي؟
يشير الأداء الكهربائي، بمعناه الواسع، إلى مختلف الخصائص الكهربائية التي تُظهرها المواد تحت تأثير مجال كهربائي مُطبق. بالنسبة للمواد المسحوقة (وخاصة المساحيق العازلة غير العضوية)، عادةً ما تكون المؤشرات الأساسية التالية ذات أهمية:
المقاومة الحجمية: مؤشر يقيس قدرة المادة على مقاومة تدفق التيار الكهربائي عبرها. كلما زادت المقاومة النوعية، كان العزل أفضل. ووحدتها عادةً أوم.سم.
المقاومة السطحية: هو مؤشر يقيس قدرة المادة على مقاومة تدفق التيار الكهربائي على سطحها. وبالمثل، كلما زادت المقاومة النوعية، زادت قدرة السطح على منع تسرب التيار.
ثابت العزل الكهربائي: مؤشر يقيس قدرة المادة على تخزين الطاقة الكهربائية في مجال كهربائي. في تطبيقات العزل، يُفضّل عمومًا أن يكون ثابت العزل الكهربائي مستقرًا ومنخفضًا (خاصةً في تطبيقات الترددات العالية) لتقليل تأخير الإشارة وفقدان الطاقة.
الفقد العازل: تحت تأثير المجال الكهربائي، تتميز المادة بقدرتها على تحويل جزء من الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية، وبالتالي فقدانها. وكلما قلّ الفقد، تحسّنت خصائص العزل ودقة الإشارة.
جهد الانهيار/قوة المجال: الجهد الحرج أو شدة المجال الكهربائي التي عندها ينهار المادة كهربائياً (تفقد خاصية العزل). كلما ارتفع هذا الجهد، كان أداء مقاومة الجهد العالي أفضل.
بالنسبة للحشوات غير العضوية مثل بودرة التلك و هيدروكسيد المغنيسيومفي تطبيق مركبات البوليمر، فإن الخاصية الكهربائية الأكثر أهمية والتي يتم مناقشتها بشكل متكرر هي المقاومة الحجمية، والتي تشير إلى أداء العزل.
2. ماذا تمثل هذه العناصر في المواد المسحوقة غير العضوية (مسحوق التلك، هيدروكسيد المغنيسيوم)؟
متى بودرة التلك أو هيدروكسيد المغنيسيوم عند إضافتها إلى البوليمرات (مثل البلاستيك والمطاط)، فإن خصائصها الكهربائية تمثل بشكل أساسي جانبين من المعنى:
أ. الخصائص الذاتية كحشوات عازلة
كلاهما عازلان ممتازان في حد ذاتهما.
بودرة التلك: مسحوق التلك، ذو الصيغة الكيميائية المغنيسيوم₃نعم₄O₁₀(أوه)₂، هو معدن سيليكاتي طبقي. يتميز ببنية مستقرة، وهجرة أيونية صعبة. يتمتع مسحوق التلك بمقاومة حجمية عالية للغاية (عادةً ما تتراوح بين 10¹³ و10¹⁶ أوم·سم)، مما يجعله مادة عازلة طبيعية عالية الجودة.
هيدروكسيد المغنيسيوم: صيغته الكيميائية هي المغنيسيوم(أوه)₂. وبالمثل، فإن بنيته البلورية كثيفة، وموصلية الأيونات فيه ضعيفة، كما أن لديه مقاومة حجمية عالية جدًا (عادةً ما تكون في حدود 1014-1016 أوم·سم).
متى بودرة التلك و هيدروكسيد المغنيسيوم بفضل توزيعها المتساوي في مصفوفة البوليمر، يمكنها الحفاظ على عزلها العالي، وبالتالي الحفاظ على أداء العزل الكلي للمادة المركبة أو تحسينه. وهذا يجعلبودرة التلك و هيدروكسيد المغنيسيوم يستخدم على نطاق واسع في المجالات التي تتطلب عزلًا كهربائيًا، مثل أغلفة الأسلاك والكابلات وأغلفة المكونات الكهربائية والإلكترونية.
