电气绝缘用柔软复合材料检测中心——广州老化所复合材料检测实验室

一、引言

电气绝缘用柔软复合材料是由两种或多种不同绝缘材料（如绝缘纸、塑料薄膜、纤维材料等）经粘合层压而成的复合绝缘材料，兼具优异的介电性能、机械强度和柔韧性，广泛应用于电机、变压器、电器设备的槽绝缘、匝间绝缘、相间绝缘及衬垫绝缘等关键部位。根据耐热等级和应用需求，典型产品涵盖DMD（聚酯薄膜/聚酯纤维非织布复合材料）、NMN（芳纶纸/聚酯薄膜复合材料）、NHN（芳纶纸/聚酰亚胺薄膜复合材料）、DM（聚酯薄膜/绝缘纸复合材料）等多种类型。

随着电力装备向高电压等级、高功率密度、紧凑化方向快速发展，电气绝缘用柔软复合材料的可靠性直接关系到电机电器的运行安全与服役寿命。在这一领域，广州合成材料研究院有限公司（业内通称“广州老化所”）复合材料检测实验室凭借六十余年的技术积淀、完备的资质体系和对绝缘材料老化评价技术的持续深耕，已成为我国电气绝缘用柔软复合材料检测评价领域的重要技术力量。

二、实验室概况：六十余载积淀，铸就行业标杆

2.1 历史沿革与机构定位

广州老化所的前身为化学工业部合成材料老化研究所，成立于1960年，现隶属于世界500强中国中化控股有限责任公司旗下的沈阳化工研究院。作为国家级高新技术企业、广东省首批新型研发机构和广州市首批创新标杆试点企业，广州老化所是一家集检验检测、认证鉴定、技术服务为一体的综合性化工行业技术服务机构，致力于为客户提供化工新材料的研究开发、检测评估、改进建议及产品的整体解决方案。

2.2 检测团队与硬件设施

广州老化所复合材料检测实验室依托国家级检测中心——化学工业合成材料老化质量监督检验中心，由博士后研究员带队，多名资深检测工程师专注于电气绝缘用柔软复合材料的力学性能、电性能、耐热性、老化寿命等关键领域的专业测试。实验室拥有80余间各类功能实验室，实验室面积5000平方米，自然暴晒场面积2万平方米，配备各类科研和检测仪器设备810余台套，设备原值近1亿元。

2.3 资质认证

实验室已通过国家级CMA资质认定和CNAS资质认可（CNAS L1135，CMA2011001687B），是中国质量认证中心（CQC）、方圆标志认证集团（CQM）等认证机构的签约实验室，具备国家应急管理部授权的物理危险性鉴定机构、国家认监委强制性产品认证指定实验室（3C）等资质。在电器设备及材料检测领域，实验室检测数据专业可靠，为电器设备材料及产品研发验证、生产质量控制、市场准入及安全合规的重要依据。-50

三、电气绝缘用柔软复合材料检测标准体系

电气绝缘用柔软复合材料检测遵循国际标准（IEC）、中国标准（GB/T）、美国材料试验协会标准（ASTM）等多层次标准体系。广州老化所严格依据主流标准进行各类柔软复合材料及其制品的性能检测与老化试验。

3.1 GB/T 5591系列国家标准

GB/T 5591系列是电气绝缘用柔软复合材料检测的核心标准体系，分为三个部分：

GB/T 5591.1-2017《电气绝缘用柔软复合材料 第1部分：定义和一般要求》规定了电气绝缘用柔软复合材料的定义和一般要求，适用于电气绝缘用柔软复合材料，但不包括以云母纸为基的材料。-

GB/T 5591.2-2017《电气绝缘用柔软复合材料 第2部分：试验方法》规定了电气绝缘用柔软复合材料的试验方法，涵盖尺寸、定量、拉伸强度及断裂伸长率、击穿电压、分层、受热影响、挺度等关键性能指标的检测方法。该标准由全国绝缘材料标准化技术委员会（TC51）归口，修改采用IEC国际标准IEC 60626-2:2009。-1-6

GB/T 5591.3-2018《电气绝缘用柔软复合材料 第3部分：单项材料规范》规定了电气绝缘用柔软复合材料的分类与命名、要求、试验方法、接头和供货要求。该标准对各类单项材料（如DMD、NMN、NHN、DM等）的尺寸、定量、拉伸强度及伸长率、击穿电压、分层、受热影响、挺度、温度指数（TI）等性能指标提出了具体要求。-2-

3.2 电气绝缘材料耐热性标准

耐热性是电气绝缘用柔软复合材料的关键评价指标。广州老化所依据GB/T 11026系列标准开展绝缘材料的耐热性评价。该系列标准规定了电气绝缘材料耐热性的老化程序和试验结果的评定、计算耐热特征参数的规程、用固定时限法确定绝缘材料的耐热指数（TI和RTI）、确定绝缘材料的相对温度指数（RTI）等内容。--

GB/T 11026.7-2025《电气绝缘材料 耐热性 第7部分：确定绝缘材料的相对温度指数（RTI）》于2025年10月发布，确立了根据热老化试验数据得出材料相对温度指数所需的试验和计算程序，为绝缘材料的耐热等级初步分级提供了指导。-21

3.3 行业标准与专项检测标准

JB/T 3730-1999《电气绝缘用柔软复合材料耐热性能评定试验方法 卷管检查电压法》规定了以卷管检查电压法评定电气绝缘用柔软复合材料耐热性能的试验方法，适用于厚度0.5mm及以下的电气绝缘用柔软复合材料。-12

在国际标准方面，ASTM D1830-17（2024）《电气绝缘用柔性片状材料热耐久性标准试验方法（弯曲电极法）》提供了通过在选定高温下空气老化后测定室温介电击穿电压来评价柔性片状材料热耐久性的程序，适用于涂层织物、介电薄膜、复合层压板等固体电气绝缘材料，其结果以温度指数表示。-32

此外，GB/T 1408.1（绝缘材料电气强度试验方法）、GB/T 1410（固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法）、GB/T 1693（绝缘材料介电常数和介质损耗因数试验方法）等标准也是柔软复合材料电性能检测的重要依据。-50

四、电气绝缘用柔软复合材料检测项目与技术要求

4.1 基本性能检测

电气绝缘用柔软复合材料的基本性能检测涵盖以下方面：外观方面，要求表面光滑，没有导电介质和裂纹，但允许存在偏差范围内的皱折。-尺寸方面，包括厚度测量，需使用精密测厚仪，确保材料厚度满足设计要求。-11定量方面，按标准规定的方法测定单位面积质量。

4.2 力学性能检测

力学性能是保证电气绝缘用柔软复合材料在电机绕制、嵌装等工艺过程中不发生破损的基础。拉伸强度和断裂伸长率是核心力学指标，通常需同时测定纵向和横向两个方向的数据。检测依据GB/T 5591.2-2017规定的方法，在拉伸试验机上对试样施加载荷直至断裂，计算拉伸强度和断裂伸长率。-11对于不同类型的柔软复合材料，其拉伸强度要求因耐热等级和应用场景不同而有所差异。B级材料（如DMD、DM）通常要求纵向拉伸强度不低于一定数值，F级和H级材料（如NMN、NHN）则要求更高的力学性能指标。

此外，挺度（弯曲刚度）测试评价材料的柔韧性和可操作性，对于电机槽绝缘等需要良好贴合性能的应用场景尤为重要。-2

4.3 电性能检测

电性能是电气绝缘用柔软复合材料最重要的功能指标，直接决定其绝缘可靠性。核心检测项目包括：

击穿电压与电气强度：逐步增加施加电压直至绝缘材料发生电击穿，测定其介电击穿电压和电气强度。-11检测依据GB/T 5591.2-2017和GB/T 5591.3-2018中的相关规定。-

绝缘电阻：在施加电压的条件下，测定绝缘材料的体积电阻率和表面电阻率，依据GB/T 1410等标准。-50

介电性能：包括介电常数和介质损耗因数（介损角正切），依据GB/T 1693、GB/T 31838.8等标准，评价材料在交变电场下的极化特性和能量损耗。-

耐电晕时间：评价材料在局部放电条件下的耐电晕性能，依据GB/T 21707等相关标准。-

4.4 耐热性与热老化性能检测

耐热性是评价电气绝缘用柔软复合材料等级（如B级130℃、F级155℃、H级180℃）的关键依据。检测方法包括：

温度指数（TI）与相对温度指数（RTI） ：依据GB/T 11026系列标准，通过热老化试验获得材料的耐热特征参数，确定其耐热等级。GB/T 11026.7-2025确立了根据热老化性能为绝缘材料的耐热等级初步分级提供指导的程序。-21

热老化试验：在控制的高温环境下进行长时间放置，观察和评估材料在高温下的长效性能变化。-12根据GB/T 5591.3-2018，受热影响是评价材料热稳定性的重要指标。-2

卷管检查电压法：依据JB/T 3730-1999，通过特定电压条件下测试复合材料的耐受能力，以评估其耐热性能。该方法适用于厚度0.5mm及以下的电气绝缘用柔软复合材料。-12

弯曲电极法：依据ASTM D1830-17（2024），通过在选定高温下空气老化后测定室温介电击穿电压来评价柔性片状材料的热耐久性，适用于涂层织物、介电薄膜、复合层压板等固体电气绝缘材料。-32

4.5 环境适应性检测

分层：依据GB/T 5591.2-2017，检验复合材料层间结合强度，确保材料在加工和使用过程中不发生层间剥离。-2

耐介质性：评价材料在油、水、制冷剂等介质环境中的性能保持能力。将试样置于规定的介质中，测定其性能变化情况。-11

吸水率：将试样浸泡在水中，测定吸收水分的重量变化，评价材料在潮湿环境下的稳定性。-11

可燃性：通过点火测试，观察材料的燃烧特性和时间，评价材料的阻燃性能。-11

4.6 老化与寿命评估

老化与寿命评估是广州老化所的核心技术特色。针对电气绝缘用柔软复合材料，实验室基于加速老化原理，模拟高温、湿热、电应力等多重环境因素，通过强化试验条件加速材料老化过程，结合Arrhenius方程、时间-温度叠加等模型，推算产品在常规使用条件下的预期寿命。依据GB/T 7141进行热空气老化试验，依据GB/T 16422系列开展光老化试验，依据GB/T 2423系列标准开展环境可靠性验证。-50

实验室还可针对电机、变压器等实际应用场景，设计模拟工况试验（如温湿度循环+电应力复合试验等），通过关键性能参数的衰减曲线建立工况与寿命的关联模型，预测产品在实际使用环境中的使用寿命。

五、检测能力与服务领域

5.1 核心检测能力

广州老化所在电气绝缘用柔软复合材料检测领域构建了覆盖力学性能、电性能、热性能、老化性能、环境可靠性和寿命评估的全链条检测能力。核心检测项目包括：拉伸强度与断裂伸长率、厚度与尺寸、定量等力学与基本性能检测；击穿电压、电气强度、绝缘电阻、介电常数、介质损耗因数、耐电晕时间等电性能检测；温度指数、相对温度指数、热老化、受热影响等耐热性检测；分层、耐介质性、吸水率、可燃性等环境适应性检测；以及加速老化试验和工况寿命评估。-50

检测数据可用于产品研发验证、质量管控、标准合规及市场准入认证，为电机、变压器、电器设备等关键绝缘部件的可靠性提供技术保障。

5.2 重点服务领域

电机与变压器领域：针对DMD、NMN、NHN、DM等各类柔软复合绝缘材料，提供全面的理化性能、电性能、耐热等级评价及寿命评估服务。电机绕组绝缘材料在使用过程中需承受较高的电气应力和热应力，实验室通过测定击穿电压、介质损耗、温度指数等关键参数，评价材料的绝缘可靠性，为电机电器用槽绝缘、匝间绝缘、相间绝缘及衬垫绝缘的材料选型和寿命管理提供科学依据。

家用电器领域：为空调胶管、电器密封件、绝缘垫片等家用电器用柔软复合材料及部件提供综合性能评估和寿命验证。典型案例如家电企业空调胶管耐老化验证，通过热空气老化、臭氧老化及耐制冷剂侵蚀试验，依据标准方法分析性能衰减规律，评估产品使用寿命。-50

新能源装备领域：随着新能源汽车驱动电机、风力发电机等对绝缘材料耐热等级和可靠性的要求不断提高，实验室为高温电机绝缘系统用柔软复合材料提供F级、H级及以上的耐热性评价、电性能检测和长期可靠性验证。

电力电子领域：针对电力电子变压器、电抗器等设备用绝缘材料，提供介电性能、局部放电耐受性及热稳定性检测，支持高功率密度电力电子装备的绝缘可靠性设计。

5.3 典型检测案例

覆铜板耐热指数评估：为PCB板企业开展覆铜板耐热指数和可靠性评估，通过试验得出耐热指数和最高使用温度，结果与国际权威机构一致。-51

净水机用橡胶密封圈工况寿命评价：进行低温、高温、湿热等对橡胶密封圈性能影响评估试验，以及水中氯、氧元素对密封圈性能影响评估试验，为客户产品的选材和质保提供科学数据支撑。-50

六、行业贡献与展望

6.1 标准制定与技术引领

广州老化所是全国塑料标准化技术委员会老化方法分技术委员会（SAC/TC15/SC5）秘书处单位、中国材料与试验团体标准委员会化工材料安全性与可靠性标准化技术委员会（CSTM FC05 TC11）秘书处单位，依托标准化技术积淀与平台资源，持续为电气绝缘材料老化评价与可靠性评估领域提供标准制定服务，已形成“检测+科研开发+标准制定”一体化核心能力。

6.2 行业趋势与市场前景

从全球市场来看，用于电气应用的柔性绝缘层压板市场规模在2025年为12.8亿美元，预计2026年将增长至14.3亿美元，到2032年将达到28.5亿美元，年复合增长率为12.04%。-40柔性电绝缘材料市场预计到2031年有望突破39.39亿美元，年复合增长率将稳定维持在9.1%的水平。-

从细分产品来看，DMD绝缘纸作为典型的电气绝缘用柔软复合材料，2025年全球销量约为4.5万吨，全球平均市场价格约为7850美元/吨。随着电力系统建设的持续推进和电机能效标准的不断提升，对高性能绝缘材料的需求将持续增长。-

6.3 展望

面向未来，广州老化所将继续立足高分子材料安全性可靠性评价的优势能力，持续深化电气绝缘用柔软复合材料检测领域的技术布局。随着新能源汽车驱动电机、高效节能电机、智能电网等领域的快速发展，实验室将紧跟行业需求，拓展在高耐热等级（H级及以上）柔软复合材料、耐电晕绝缘材料、环保型绝缘材料等前沿方向的技术储备，持续完善覆盖力学性能-电性能-耐热性-老化寿命评估的全链条检测能力，为推动我国电气绝缘材料产业的高质量发展贡献技术力量。

七、结语

从1960年化工部合成材料老化研究所的创立，到如今服务电器设备、新能源、电力电子等国家战略产业的综合性检测机构，广州老化所复合材料检测实验室走过了一条以技术立身、以品质取胜的发展道路。六十余年的技术积淀、完善的资质认证体系、覆盖电气绝缘用柔软复合材料全生命周期性能评价的检测能力，共同构筑了其在我国绝缘材料检测领域的核心竞争力。在新的发展阶段，广州老化所复合材料检测实验室将继续以专业的技术能力和科学公正的服务理念，为电气绝缘用柔软复合材料行业的产品可靠性、安全性与竞争力提供坚实的检测评价保障。