長期運(yùn)行在高溫、潮濕、高電壓或腐蝕性氣體環(huán)境下的絕緣材料往往會發(fā)生化學(xué)擊穿?;瘜W(xué)擊穿和材料內(nèi)部的電解、腐蝕、氧化、還原、氣孔中氣體電離等一系列不可逆變化有很大的關(guān)系,并且需要相當(dāng)長時間,材料被“老化”,逐漸喪失絕緣性能,后導(dǎo)致被擊穿而破壞。
化學(xué)擊穿有兩種主要機(jī)理:一種是在直流和低頻交變電壓下,由于離子式電導(dǎo)引起電解過程,材料中發(fā)生電還原作用,使材料的電導(dǎo)損耗急劇上升,后由于強(qiáng)烈發(fā)熱成為熱化學(xué)擊穿。這種情況以含堿金屬氧化物的鋁硅酸鹽陶瓷為甚。在較高溫度和高壓直流或低頻電場下運(yùn)行時,銀電極能擴(kuò)散而摻入陶瓷材料內(nèi)部,還原形成枝蔓使電極距離縮短,甚至短路,器件因此喪失絕緣能力。另一種化學(xué)擊穿是當(dāng)材料中存在著封閉氣孔時,由于氣體的游離放出的熱量使器件溫度迅讀上升,變價(jià)金屬氧化物(如TiO2)在高溫下金屬離子加速從高價(jià)還原成低價(jià)離子,甚至還原成金屬原子,使材料電子式電導(dǎo)大大增加,電導(dǎo)的增加反過來又使器件強(qiáng)烈發(fā)熱,導(dǎo)致終擊穿。