介電擊穿

介電擊穿是指電介質在電場作用下，介質由介電狀態變為導電狀態的現象 ^[1]  。

相應的臨界電場強度稱為介電強度、電氣強度或擊穿電場強度。通常分為三種類型：

(1)熱擊穿是指處於電場中的介質，由於介質損耗而發熱，當外電場足夠高時，散熱與發熱可能從平衡態轉入非平衡態，若發熱多幹散熱，介質温度愈來愈高直到出現局部的不可逆破壞；

(2)電擊穿是指在強電場下，固體導帶中可能因冷發射或熱發射存在的電子，在外電場作用下，電子被加速獲得動能，另一方面，由於與晶格振動相互作用，把電場能量傳遞給晶格。當上述兩個過程在一定温度和場強下平衡時，介質有穩定的電導。當電子從電場中得到的能量大於傳遞給晶格振動的能量時，電子的動能越來越大，自由電子數急劇增加，電導進入不穩定狀態，即發生電擊穿；

(3)化學擊穿是指在電場及其導致的化學變化聯合作用下的介質擊穿。例如在高温和高濕下，或在直流和低頻交流電場作用下，材料內部發生電解作用，使介質發生不可逆的化學變化，導致擊穿場強降低，最後被擊穿。

實際上，電介質的擊穿往往是一種綜合的集體現象，幾種擊穿機制都可能起作用。擊穿場強的高低與材料的性質與試件尺寸有關。低介電常數的裝置瓷如Al2O3瓷等，擊穿場強大於10kV/mm，而高介電常數的鐵電陶瓷如BaTiO3資等，擊穿場強約為6-7kV/mm左右。另外，試件的尺寸越大，擊穿場強越低 ^[2]  。

電擊穿是指固體介質在強電場的作用下，內部少量可自由移動的載流子劇烈運動，與晶格上的原子發生碰撞使之遊離，並迅速擴展而導致擊穿。特點是：電壓作用時間短，擊穿電壓高，與電場均勻度密切相關，但與環境温度及電壓作用時間幾乎無關。

電介質的擊穿過程及其擊穿電壓的大小不但取決於電介質的性能，而且還與電場分佈、周同温度、散熱條件、周同介質的性質有關、加壓速度和電壓作用的持續性等有關。固體電介質根據其擊穿發展的過程小同，可分為電擊穿、熱擊穿和電化學擊穿二種形式。發生哪種擊穿形式，取決於介質的性能和工作條件 ^[3]  。