絕緣體(又稱絕緣基座、絕緣外殼)是連接器核心組成部件之一,指位于連接器導體(針腳、端子)之間及導體與外殼之間,采用絕緣材料制成的結(jié)構(gòu)件。其核心功能是實現(xiàn)電氣絕緣隔離、機械支撐固定、環(huán)境密封防護,直接決定連接器的絕緣可靠性、機械強度與環(huán)境適應(yīng)性,是保障電路安全導通、避免短路故障的關(guān)鍵部件。.png)
一、核心定義與核心功能
從結(jié)構(gòu)定位來看,絕緣體貫穿連接器的插頭與插座,包裹并固定導體觸點,形成導體-絕緣體-外殼的三層結(jié)構(gòu)。其三大核心功能缺一不可:
1.電氣絕緣隔離:阻斷不同導體間、導體與金屬外殼間的電流泄漏,避免短路或漏電,要求在額定電壓下絕緣電阻達標,防止絕緣擊穿;
2.機械支撐固定:精準定位導體觸點的位置與間距(如1.00mm、4.20mm等標準間距),確保插拔時觸點精準對接,同時承受插拔力、振動等機械應(yīng)力;
3.環(huán)境密封防護:與密封圈、外殼協(xié)同形成防護屏障,阻斷水汽、灰塵、油污等雜質(zhì)侵入,部分場景還需具備耐高低溫、抗腐蝕等特性。
二、材料選型與關(guān)鍵特性
絕緣體的性能優(yōu)劣,首要取決于材料選型,不同材料適配不同應(yīng)用場景,核心材料及特性如下:
1.工程塑料類(主流選擇)
PA66+玻纖復(fù)合材料:耐溫范圍-40℃~125℃,機械強度高(抗張強度≥89N)、耐水解、抗沖擊,是工業(yè)連接器(如M12、DP系列)的常用材料,搭配30%玻纖可增強剛性,適配工業(yè)自動化、伺服運動控制場景;
PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯):絕緣性能優(yōu)異(絕緣電阻≥10¹?Ω·cm),吸濕性低,成型精度高,適合微間距連接器(如1.00mm間距2Pin連接器),保障觸點定位精度;
PC(聚碳酸酯):耐沖擊性強、透光性好,部分耐高溫型號可適配-40℃~130℃環(huán)境,常用于需要可視化觀察的連接器或戶外場景。
2.彈性體類(密封防護場景)
氟橡膠:耐溫-40℃~200℃,耐油、抗水解、密封性強,常用于水下連接器(如IP68等級M12連接器)的絕緣密封部位,配合金屬外殼實現(xiàn)防水防護;
硅橡膠:柔韌性極佳,耐高低溫范圍廣(-60℃~180℃),適合高頻彎曲或極端溫度場景(如機器人拖鏈線束連接器)。
3.陶瓷類(高端特殊場景)
氧化鋁陶瓷:絕緣電阻極高(≥10¹?Ω·cm),耐高溫(可達1000℃以上)、耐高壓,適配航空航天、高溫傳感器等對絕緣性能要求極致的場景,但成本較高、脆性較大。
三、核心性能指標(依據(jù)國標GB/T12666、IEC60512)
1.絕緣電阻:常溫常濕下≥100MΩ(500VDC),濕熱環(huán)境(85℃/85%RH)下≥10MΩ,確保無電流泄漏,低煙無鹵類絕緣體絕緣電阻可高達10¹?Ω·cm;
2.耐電壓強度:能承受額定電壓1.5倍的高壓測試(如額定450V的電線,耐電壓≥15KV),無擊穿、閃絡(luò)現(xiàn)象;
3.機械強度:抗張強度≥1.2Kgf/mm²,抗壓、抗沖擊,能承受插拔力(通常10-50N)和振動沖擊(15g加速度),避免變形或斷裂;
4.環(huán)境適應(yīng)性:耐高低溫(常規(guī)-40℃~105℃,特殊場景可達-60℃~200℃)、抗水解、耐油、抗紫外線,適配工業(yè)車間、戶外、水下等復(fù)雜環(huán)境;
5.環(huán)保性:符合RoHS、REACH標準,低煙無鹵類絕緣體燃燒時無有毒氣體釋放,煙霧密度低(最小透光率≥80%)。
四、結(jié)構(gòu)設(shè)計要點
1.觸點定位精度:絕緣體的針孔間距公差控制在±0.05mm以內(nèi),確保多Pin連接器(如雙排24Pin電源連接器)的觸點精準對接,避免錯位導致的接觸不良;
2.防爬電距離:導體間及導體與外殼間的爬電距離≥3mm(低壓場景),高壓場景需進一步增大,防止表面漏電;
3.應(yīng)力消除設(shè)計:在導體與絕緣體銜接處設(shè)置過渡結(jié)構(gòu),分散插拔力和線纜拉扯力,避免長期使用導致絕緣體開裂;
4.密封槽設(shè)計:適配防水場景的絕緣體,需預(yù)留階梯式密封槽,安裝密封圈后形成多重密封,防止水汽從間隙侵入。