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半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)檢測

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-17 05:18:09 更新時(shí)間：2025-08-16 05:18:09

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)檢測：原理、方法與標(biāo)準(zhǔn)解析

半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)是電力電纜制造與質(zhì)量控制過程中一項(xiàng)關(guān)鍵的檢測項(xiàng)目，主要用于評估電纜導(dǎo)體屏蔽層（半導(dǎo)電層）與絕緣層之間的結(jié)合強(qiáng)度，以及在特定條件下剝離過程的穩(wěn)定性與可靠性。該實(shí)驗(yàn)對于確保電纜在長期運(yùn)行中不發(fā)生局部放電、電場畸變或絕緣擊穿等故障具有重要意義。在高壓及超高壓電纜系統(tǒng)中，半導(dǎo)電層的完整性直接關(guān)系到電纜的電氣性能和使用壽命。通過半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)，可以驗(yàn)證電纜在制造過程中是否存在脫層、分層或粘附不良等問題，從而為產(chǎn)品驗(yàn)收、工藝優(yōu)化和質(zhì)量追溯提供科學(xué)依據(jù)。隨著電力系統(tǒng)對電纜性能要求的不斷提高，該檢測項(xiàng)目已納入多項(xiàng)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，成為電纜出廠檢驗(yàn)和型式試驗(yàn)中的常規(guī)項(xiàng)目。在實(shí)際操作中，檢測儀器的選擇、檢測方法的規(guī)范性以及檢測標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格執(zhí)行，共同決定了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。

檢測項(xiàng)目概述

半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)主要檢測電纜半導(dǎo)電屏蔽層在特定條件下被剝離的難易程度，重點(diǎn)考察其與主絕緣層之間的粘結(jié)強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)通過施加一定的機(jī)械力或熱力，使半導(dǎo)電層從絕緣層上剝離，觀察剝離過程中是否出現(xiàn)分層、斷裂、殘留或大面積脫落等異?，F(xiàn)象。檢測內(nèi)容包括剝離力的大小、剝離面的完整性、剝離后絕緣表面的狀態(tài)以及是否有殘留半導(dǎo)電材料附著。該實(shí)驗(yàn)有助于識(shí)別制造工藝中的潛在缺陷，如擠包不均、界面污染、冷卻速度不當(dāng)?shù)?，從而保障電纜在運(yùn)行過程中的電氣絕緣性能和機(jī)械穩(wěn)定性。

常用檢測儀器

半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)通常依賴以下幾類專業(yè)檢測儀器：

電子拉力試驗(yàn)機(jī)：用于精確測量剝離過程中所需的力值，可實(shí)現(xiàn)恒速剝離、力值實(shí)時(shí)采集與數(shù)據(jù)記錄，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重復(fù)性與準(zhǔn)確性。
恒溫加熱裝置：部分標(biāo)準(zhǔn)要求在特定溫度（如70℃或100℃）下進(jìn)行剝離，加熱裝置可模擬電纜實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，評估熱老化對界面粘結(jié)力的影響。
顯微鏡或高倍放大裝置：用于觀察剝離后的界面狀態(tài)，判斷是否存在分層、氣泡、雜質(zhì)或殘留物，提供定性分析依據(jù)。
數(shù)據(jù)采集與分析系統(tǒng)：與拉力機(jī)配套使用，可自動(dòng)記錄力-位移曲線，生成剝離強(qiáng)度曲線圖，并計(jì)算平均剝離力、最大力值等關(guān)鍵參數(shù)。

主要檢測方法

根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，典型的半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)方法主要包括以下步驟：

試樣制備：從電纜上截取長度為300mm～500mm的試樣，確保試樣無損傷，兩端去除半導(dǎo)電層和護(hù)層，露出絕緣層部分。
預(yù)處理：部分標(biāo)準(zhǔn)要求將試樣在規(guī)定溫度（如70℃）下放置一定時(shí)間（如16小時(shí)），以模擬熱老化條件。
剝離操作：將試樣一端固定于拉力試驗(yàn)機(jī)夾具中，另一端夾持于另一夾具，以恒定速度（如100mm/min）進(jìn)行縱向剝離，記錄剝離過程中的力值變化。
結(jié)果判定：觀察剝離面是否平整、有無分層或殘留；計(jì)算平均剝離力，并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，判斷是否合格。

適用檢測標(biāo)準(zhǔn)

目前，我國及國際上廣泛采用的與半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)包括：

GB/T 12706.1-2020《額定電壓1kV（Um=1.2kV）到35kV（Um=40.5kV）擠包絕緣電力電纜及附件第1部分：額定電壓1kV和3kV電纜》
IEC 60502-1:2017《Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV (Um = 1.2 kV) up to 30 kV (Um = 36 kV) – Part 1: Cables for rated voltages from 1 kV (Um = 1.2 kV) up to 3 kV》
GB/T 2951.11-2008《電纜和光纜絕緣和護(hù)套材料通用試驗(yàn)方法第11部分：通用試驗(yàn)方法——厚度和外形尺寸測量——機(jī)械性能試驗(yàn)》
DL/T 1253-2013《電力電纜線路運(yùn)行規(guī)程》

上述標(biāo)準(zhǔn)對剝離速度、溫度條件、試樣長度、夾持方式及合格判定準(zhǔn)則均有明確規(guī)定，確保檢測結(jié)果具有可比性和權(quán)威性。例如，GB/T 12706.1-2020中規(guī)定，剝離力應(yīng)符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，剝離面應(yīng)平整、無明顯分層或殘留，且絕緣層表面應(yīng)無損傷。

結(jié)語

半導(dǎo)電層剝離實(shí)驗(yàn)作為電纜質(zhì)量控制的重要環(huán)節(jié)，其檢測的科學(xué)性與規(guī)范性直接影響電纜運(yùn)行的安全性與可靠性。通過選用合適的檢測儀器、遵循標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，并依據(jù)權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定，能夠有效發(fā)現(xiàn)電纜制造過程中的潛在缺陷，為電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供有力保障。未來，隨著智能檢測技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化剝離檢測系統(tǒng)、圖像識(shí)別與AI分析技術(shù)有望進(jìn)一步提升檢測效率和準(zhǔn)確性，推動(dòng)電纜檢測向智能化、標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。