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Engel(R)

22.03.2019,
16:19
(editiert von Engel
am 22.03.2019 um 16:45)
 

Graphitfolie als elektrischen Isolator benutzen? (Elektronik)

Hallo,
ich habe ein Blatt Graphitfolie (0,2*100*200 mm) gekauft. Ich dachte, diese leitet elektrischen Strom etwas. Messe ich jedoch mit dem Multimeter, auch auf höchster Stufe den Ohmwert, so bekomme ich einen unendlichen Widerstand (in beide Richtungen) angezeigt. Die Wärmeleitfähigkeit ist ähnlich/leicht besser wie Aluminium. Kann ich also diese Folie als elektrische Isolierung verwenden? Mich würde eure Begründung interessieren.
Viele Grüße
Jürgen

xy(R)

E-Mail

22.03.2019,
17:37

@ Engel

Graphitfolie als elektrischen Isolator benutzen?

https://www.awschultze.de/fileadmin/awschultze/dokumente/datenblatt/SGL/FolieAPX/SIGRAFLEX_Folie_APX_Datenbatt_de_Jan2011.pdf

Engel(R)

23.03.2019,
12:32

@ xy

Graphitfolie als elektrischen Isolator benutzen?

Hallo,

danke für den Link. Meine Folie ist a recht günstig gewesen, daher wohl die schlechte Wärmeleitfähikeit und die nicht vorhandene elektrische Leitfähigkeit. Nach diesem Link: http://www.farnell.com/datasheets/2244033.pdf?_ga=2.237007168.1355097496.1553340024-1100365084.1550193827

hat eine Folie eine elektrische "dielectric voltage : 17 kVac/mm (SSM)". Meine Folie hat ja eine noch schlechtere elektrische Leitfähigkeit und kann daher wohl als Isolator verwendet werden.

Viele Grüße
Jürgen

Hartwig(R)

23.03.2019,
17:54
(editiert von Hartwig
am 23.03.2019 um 18:08)


@ Engel

Graphitfolie als elektrischen Isolator benutzen?

» hat eine Folie eine elektrische "dielectric voltage : 17 kVac/mm (SSM)".
» Meine Folie hat ja eine noch schlechtere elektrische Leitfähigkeit und kann
» daher wohl als Isolator verwendet werden.

Da wäre ich mir nicht sicher! Die von Dir verlinkte Folie ist wohl für thermisches Anwendungen gedacht, das Graphit ist mit Kunstharz verpresst, das wird isolieren, ausgedrückt durch den von Dir angegebenen Wert.
Die von xy verlinkte Folie ist praktisch rein-Graphit ohne Bindemittel. Interessanterweise zeigt die Folie auch das für das Graphit gegebene anisotrope Verhalten, d. H. die elektrische Leitfähigkeit ist stark richtungsabhängig. Das geht auch aus dem verlinkten Datenblatt hervor (Widerstände parallel zur Schicht und senkrecht zur Schicht unterscheiden sich erheblich (~1:63)!). Ob sich mit einer Messung mit dem Ohmmeter (meist bei ~2V_) auf die Isolierung schließen läßt, bezweifle ich. Aber das kommt auf die Anforderung an die Isolierung an und auf die Konsequenzen, die ein Versagen der Isolierung haben kann.
Grüße
Hartwig

Engel(R)

23.03.2019,
19:08

@ Hartwig

Graphitfolie als elektrischen Isolator benutzen?

Hallo Hartwig,

danke für deine ausführliche und kompetente Antwort. Sowohl die gekaufte als auch die von mir verlinkte Folie ist für die Wärmeableitung (die ich benötige) gedacht. Bei meiner gekauften habe ich nur Angaben zur Wärmeleitung, nicht zur elektrische Leitung. Hast Du eine Idee, wie ich die Durchschlagsfestigkeit überprüfen kann? Ich benötige eine Durchschlagsfestigkeit von mindestens ca. 1 kV/mm.

Viele Grüße
Jürgen

Hartwig(R)

23.03.2019,
21:55

@ Engel

Graphitfolie als elektrischen Isolator benutzen?

Hallo,
am einfachsten wäre es natürlich, diese Info vom Verkäufer bzw. Hersteller zu bekommen. Sicher gibt es standardisierte Messverfahren, die aber eine entsprechende Ausrüstung erfordern. Wobei dabei die Randbedingungen zu berücksichtigen sind. Die sollten natürlich denen Deiner Anwendung halbwegs entsprechen. Als praktische Lösung würde ich mir einen Versuchsaufbau ausdenken, der in etwa Deiner Anwendung entspricht. Das bedeutet, dass auch mechanische (Druck, Biegung) Belastungen sowie Umweltbedingungen (Temperatur) mit einbezogen werden. Die Spannung ließe sich z.B. über einen Trafo (Sicherheit!) aus der Netzspannung erzeugen, evtl. mit Hilfe einer Spannungsvervielfacherschaltung (Kaskade aus Kondensatoren/Dioden). Deine Folie ist 0,2mm dick. Du forderst 1kV/mm. Das würde dann bedeuten, dass du mit über 200V testen solltest. Da eine Sicherheitsmarge zu empfehlen ist, würde ich da 300V ansetzen, für höhere Sicherheit u.U. deutlich mehr. Wichtig: hierbei sprechen wir über Gleichspannung. Für Wechselspannungsbetrieb sind die Spitzenwerte für den DC-Test anzusetzen (bei Sinus Faktor 1,4). Liegt die Betriebsfrequenz für die Anwendung deutlich über der Netzfrequenz - also HF oder oberer NF-Bereich, dann wäre ich vorsichtig. Da spielt die kapazitive Eigenschaft des Graphits eine Rolle, evtl. kommen auch hier die besonderen Eigenschaften des Graphits zum Tragen - da weiß ich nicht, auf was man da achten muss. Auf den Webseiten einiger Anbieter von Gaphit-Werkstoffen/Halbzeugen finden sich da evtl. entsprechende Hinweise.
Das wären so meine Gedanken dazu, die Umsetzung ist dann von den Anforderungen einerseits und den örtlichen Voraussetzungen andererseits (Messgeräte, Spannungsquellen etc.) abhängig.
Viel Erfolg!
Hartwig