在潮湿、污染环境中使用按钮开关时的安全可靠性十分重要，漏电起痕指数是衡量这项指标的关键参数...
漏电起痕指数是指固体绝缘材料在特定条件下抵抗表面形成导电通路的能力，主要涉及两个核心指标：CTI（相对漏电起痕指数）和PTI（耐漏电起痕指数）。一般在塑料行业我们会更关注CTI参数。
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什么是CTI
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CTI全称为Comparative Tracking lndex，中文为相对漏电起痕指数。CTI是绝缘材料表面能经受住50滴电解液（0.1%氯化铵水溶液）而没有形成漏电痕迹的最高电压值，单位为V。
也就是说，CTI是绝缘塑料在通电情况下，其表面滴加50滴导电液体而没有产生碳化短路的最高电压值。一般来说，绝缘塑料的CTI值越高，则其耐漏电性越好。
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为什么要有CTI测试？
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塑料绝缘材料有一个特殊的电器破坏现象：当材料表面比较潮湿、有杂物且电场足够大时，表面会形成碳化导电路，最终形成短路，进而极有可能导致火灾。
其机理为：当材料表面比较潮湿、有杂物且电场足够大时，其表面的杂物可能会通电，通电产生的热量将水分蒸发，然后形成干燥带（不含水的导电带）；由于水分的蒸发能够带走大量热量，干燥带不含水，聚集了大量的热量；足够多的热量使绝缘塑料表面碳化，形成碳化导电路，最终形成短路。
CTI正是通过模拟该过程，测出绝缘塑料产生漏电起痕的最小电压，从而能判断该材料是否适用于一些特定的环境。
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CTI测试标准与方法
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漏电起痕指数对于保障电气产品安全和指导材料选择至关重要。它也是许多国际安全标准的强制性要求，产品出口或者上市常需要提供相关的测试报告。选择产品时，需要结合产品的实际工作电压、使用环境（污染等级、湿度） 以及成本来综合考量选择合适的CTI等级产品。
标准测试流程如下：
1. 试样制备
试样尺寸不小于15mm×15mm×3mm，表面应平整、清洁，无划痕、污渍或杂质。若试样厚度小于3mm，需叠加多块试样以满足厚度要求。
2. 试验设备与参数设置
电极：使用纯度≥99%的铂金电极，电极间距为4.0mm±0.1mm，夹角60°，对试样施加的压力为1.0±0.05N。
电解液：0.1%氯化铵水溶液，电阻率在23±1℃时为395±5Ω/cm，电导率约2500-2566μS/cm。
滴液系统：液滴高度30-40mm，滴液间隔30±5s，单滴液滴体积控制在20-23mm³，连续50滴液滴总重量为0.997-1.147g。
3. 试验步骤
将试样水平放置在试验台上，调整电极位置使其与试样表面良好接触。
从较低电压（如300V）开始，逐步以25V的倍数增加电压。
在施加电压的同时，定时滴加电解液，观察试样表面是否出现漏电痕迹、持续燃烧或过流现象（短路电流≥0.5A持续2秒）。
若试样在50滴电解液后未出现上述失效现象，则记录当前电压；若失效，则降低电压重新试验。
通过多次试验，确定试样能承受50滴电解液而不失效的最高电压值，即为CTI值。
4. 结果判定
CTI值越高，材料抗漏电起痕能力越强。根据CTI值可将材料分为不同等级，如CTI≥600V为高绝缘等级材料。
5. 注意事项：
试验前需对试样表面进行清洁处理，避免杂质影响结果。
电极需定期清洗和研磨，确保表面光滑，避免污染物积累。
电解液的配制和电阻率需严格控制，偏差可能导致测试结果不准确。
该测试方法广泛应用于电气设备、电子元件等领域，是保障产品电气安全的重要依据。
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为什么要改善CTI？
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随着物联网的快速发展，用户端对电气系统的安全性和可靠性提出了越发严苛的要求，对材料的热老化、阻燃性、介电强度、CTI以及电磁兼容性（EMC）等绝缘性能的要求急剧提升。
最典型的例子当属电动汽车，在汽车电气化进程中，CTI大于400V是最常见的要求。为了增加电动汽车的续航里程，采用更高的直流电压是很必要的手段，这时就要求材料的CTI要大于600V，甚至需要达到700V或800V，从而来满足DIN 60664-1对电气间隙和爬电距离的要求。
因此，材料改性工程师们必须在配方设计阶段慎重地评估这些要求，以增加各应用场合的电气系统的安全性和可靠性。
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影响CTI的因素有哪些？
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1）基料
树脂的含碳越高，CTI便越差，PE、PP，PA6(66)的CTI都在600V左右，这与其低的含碳量有关，相反，含有苯环的PPS只有125V，因此，PPS/PA6/GF体系比PPS/GF好。因为所谓相对漏电起痕指数(CTI)就是炭化所形成的痕迹，所以一切有利于炭化的因素都会降低 CTI。
2)有机小分子助剂
有机助剂中，含溴阻燃剂对CTI有很大影响。这是因为含溴阻燃剂对热不稳定，容易炭化。另外，该阻燃剂容易析出的有机小分子(特别是有机蜡)也很容易在塑料制品表面炭化。
3)填料
填料，特别是那些片状填料，可以覆盖在塑料表面，使树脂以不连续形式存在，中断了炭化的途径，从而不利于形成导电通道(炭化径迹)。
4）其它因素
表面质量：塑料表面的平整度、光洁度和清洁度等因素也会影响漏电起痕性能。表面缺陷、划痕或污染物可能导致更容易发生漏电起痕。
温度和湿度：环境温度和湿度的变化可能对塑料的耐漏电起痕性能产生影响。在高温或高湿环境下，塑料可能更容易出现漏电起痕。
电气应力：塑料在使用过程中承受的电气应力，如电压、电流等，也会对其耐漏电起痕性能产生影响。高电压或大电流可能增加漏电起痕的风险。
使用条件：塑料的使用条件，如是否暴露在化学物质、紫外线辐射或机械磨损等环境中，也可能影响其耐漏电起痕性能。
总之，漏电起痕主要是由于电器元件内电场的不均匀性导致闪络放电，进而引起游离碳的生成和堆积，使绝缘材料产生漏电起痕。减少因放电引起的游离碳的生成和堆积、提高各种助剂的热分解温度、提高制品表面的光泽和平整度是改性工程塑料获得高CTI值的有效办法。
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常见塑料CTI值
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IEC 112标准中对CTI 指标的定义是：在实验过程中，材料受到50滴电解液（一般为0.1%的氯化铵水溶液）而没有出现漏电痕迹现象的最大电压值（一般以伏表示）。
IEC950根据在上述实验条件下，基板所经受住的不同电压值，规定、划出了基板材料的三个CTI的等级。一般基板材料的CTI的等级越小，说明它的耐漏电痕迹越高。
需要注意的是，塑料的 CTI 值会受到多种因素的影响，如材料的配方、改性方法、生产工艺以及测试条件等。不同厂家生产的同一类型塑料，其 CTI 值也可能会有所差异。
在实际应用中，如果CTI值大于400V，一般可认为这种材料就具有足够的耐漏电起痕性。以下是一些常见塑料的CTI值，仅供参考：
聚苯硫醚（PPS）
一般的聚苯硫醚复合材料的CTI约为175V左右，但经过特殊改性，可开发出高CTI值的PPS材料，如能达到600V及以上。PPS具有耐高温、耐腐蚀、高阻燃性等特点，高CTI值的PPS材料在汽车领域的IGBT动力模组以及耐电弧需求的电子电气领域有着广泛应用。
聚酰胺（PA）
纯尼龙PA66的CTI值可达600，但加入玻璃纤维后，其阻燃等级和CTI值会发生变化。使用氮系阻燃剂且无玻纤时，能达到UL94V-0等级且CTI值为600V；使用玻纤并加入氮系阻燃剂，阻燃性能降低，CTI值也有所下降。溴系阻燃剂能使PA66达到UL 94V-0阻燃等级，但会使CTI值下降，通常为175或250等级。
聚碳酸酯（PC）
聚碳酸酯的CTI值通常较高，一些优质的聚碳酸酯材料，其CTI值可达600左右。PC具有良好的耐冲击性、耐热性、尺寸稳定性和电绝缘性能，高 CTI值使其在电子电器等对电性能要求较高的领域有出色表现。
聚醚砜（PES）
聚醚砜的CTI值通常在175V以上。PES具有优良的耐热性能、机械性能和电性能，在高温下表现出色。高CTI值的PES材料在电子、电器等领域，尤其是对耐热和电性能有较高要求的场合得到应用。
资料来源：链塑网，公开资料整理
