電介質(zhì)在高電壓下會失去絕緣性能，導(dǎo)致電流急劇增大，這一現(xiàn)象被稱為電介質(zhì)擊穿。電介質(zhì)擊穿時(shí)，絕緣材料的擊穿強(qiáng)度會隨著試樣的厚度和面積增加而降低，因?yàn)椴牧现械娜觞c(diǎn)會隨著尺寸增大而增多。對于固體電介質(zhì)擊穿，目前存在幾種理論解釋。電擊穿理論認(rèn)為，電場作用下直接導(dǎo)致介質(zhì)破壞，沒有熱量的產(chǎn)生。通常在電導(dǎo)極低、散熱條件良好且介質(zhì)內(nèi)部無發(fā)熱的情況下，固體電介質(zhì)的擊穿表現(xiàn)為電擊穿，擊穿強(qiáng)度可達(dá)到105-106KV/m。電場分布的均勻性對擊穿強(qiáng)度影響顯著，但與電壓作用時(shí)間關(guān)系不大。熱擊穿理論則指出，固體介質(zhì)因介質(zhì)損耗而發(fā)熱，若散熱條件不佳，介質(zhì)溫度持續(xù)上升，最終導(dǎo)致絕緣破壞。這種情況下，介質(zhì)的擊穿強(qiáng)度會受到周圍環(huán)境溫度和散熱條件的影響。實(shí)際的固體電介質(zhì)擊穿過程復(fù)雜多變，通常依賴于介質(zhì)本身的特性和絕緣結(jié)構(gòu)形式。例如，曹曉瓏研究發(fā)現(xiàn)，在聚合物中添加8%的金屬銀納米顆粒，可以顯著提高復(fù)合材料的擊穿強(qiáng)度。Lai等人制備的Ag/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料顯示，隨著銀顆粒體積的增加，擊穿強(qiáng)度呈現(xiàn)下降趨勢，這是由于銀顆粒與環(huán)氧樹脂界面層在電場作用下產(chǎn)生空間電荷所致。這些研究結(jié)果表明，通過合理選擇材料和優(yōu)化復(fù)合材料的組成，可以有效提升電介質(zhì)材料的抗擊穿能力。未來的研究可能將聚焦于探索更多新型材料及添加劑，以進(jìn)一步提高電介質(zhì)擊穿強(qiáng)度。