CN1149354A - 电信气体管装置及其使用的组合物 - Google Patents

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Abstract

电信气体管装置(40)，适于和气体放电管(12)连接，包括非线性电气组合物制的非线性电阻元件(45)，该组合物含聚合物成分和特殊填料。其初始电阻系数ρi在25℃时至少为109欧姆—厘米，故含该组合物的一个标准器件有一初始击穿电压Vsi，在其受到标准脉冲击穿测试后，最终击穿电压Vsf为0.7到1.3Vsi。此器件中组合物最终电阻系数ρf在25℃时至少是109欧姆—厘米。这种组合物对气体放电管提供通风保护和故障保护相当有用。

Description

电信气体管装置及其使用的组合物
发明范围
本发明涉及用于电信设备的气体放电管装置和使用在该装置中的组合物。本发明介绍
气体放电管一般用于保护电信设备和线路，以避免在电气干扰或高压电闪脉冲下受到损害。这种用途的气体管通常叫做气体管防护器。这种管子含有一种气体，它在高压下被离子化，使得电流脉冲直接接地，因而使因脉冲而造成的损害降至最低。如果有一个持续的高电流过负荷发生时，例如电力线意外碰接，那么这些管就维持有限度的离子化。
为了防止在持续过电流期间因过热而造成故障，同时要确保可离子化气体不溢出该管，气体管防护装置通常具有“故障保护”和“通风保护”机构。“故障保护”指热破坏的保护，通常是由一种可熔融的金属或塑料来提供。如果塑料因为电流过载的能量而受热，它会受到偏压短路构件影向而在气体管周围提供一个永久电流分路。这可以由熔解置于两个电极之间的热塑性薄膜而造成，从而让两个电极接触使电流旁路接地。“通风保护”指备用的过电压保护，其工作于气体“溢出”或消逝于大气时。通风保护通常是由一个气隙提供，此气隙为该管外部结构的一部分。气隙比例的选取是要实质上高过一个点火位能，例如是气体管本身正常点火位能的两倍，使得在正常情况下气体管可以防止气隙点燃。如此选取可使气隙的损坏机会降至最低，因为尽管过电压脉冲通过一个正常运作的气体管时的点火通常是无害的，但却可能伤害到用来作为安全保护的气隙。
为了改善气隙通风保护设计的可靠性，通常从环境上将气隙予以隔绝，以防止由潮气、空气污染、虫类或其他环境因素所造成的损害。然而密封材料如封包剂、密封化合物、保形涂料以及胶体等通常其效用有限，因为它们一般都无法限制湿气进入，同时它们自身会透过气隙而改变电压放电电位和/或导至腐蚀。放电电压电位的减低可能会导致低电压电位时的电流短路；而放电电压电位的上升则会使气隙防护失效。
针对这些问题中的某些问题已经提出以一层固体材料来替代气隙，该固体材料具有特殊的非线性电阻系数特性。这样的一个气隙已在共同待审的美国专利申请案第08/046,059号(Debbaut等人，1993年4月10日申请)中提出，该申请案内容合并于本文以供参考。虽然该固体材料对环境是稳定的，但在连续不断的脉冲作用下会使击穿电压降低，而且实际上在一个高压放电的正常工作期间，高能量脉冲如电闪会造成固体材料本身的毁坏。更有甚者，并非所有这类气隙都能提供破坏保护的作用。发明概要
已发现，若一个非线性电气元件由一非线性电气材料来制造，而此材料经电压击穿测试具有特殊的电性能，则用此电气元件可替代美国专利申请案第08/046,059号中所披露的固体材料间隙，且可以制作一个气体管装置使之同时具有通风保护和故障保护特性。此外，因为该非线性材料的特性以及其在连续电气状态期间的物理和电气稳定性，该装置在一般电信服务条件下可反复激化而不致破坏该非线性元件。由于替换该元件的需求降低，因此电信***的可靠性增加，维修成本下降。在一个较佳实施例中，该材料包含一种胶体，此胶体能配合气体管保护装置，减少湿气侵入机会，且允许有较大的制造公差。此外，胶体和胶体封包材料可以是相容的，从而有助于对环境密封。
首先，本发明提供了一种电信气体管装置，它包括：
(1)一个第一电极，供电连接到一个气体放电管上的第一终端；
(2)一个第二电极，供电连接到该气体管上的第二终端；以及
(3)一个非线性电阻元件，其分隔开第一和第二电极，该元件包含
一种非线性电气组合物，其
(a)包含(i)一种聚合物成份，以及(ii)一种特殊填料，
(b)具有一个初始电阻系数ρi，其在25℃时至少是109欧姆-
厘米，而且
(c)当包含该组合物的一个标准器件具有一个初始击穿电压
Vsi，且在该标准器件受到一个标准脉冲击穿测试后，此器
件具有一个范围在0.7到1.3Vsi之间的最终击穿电压Vsf，
同时该器件中的组合物的最终电阻系数ρf在25℃时至少
是109欧姆-厘米。
其次，本发明提供了一种电信气体管装置，它包括：
(1)一个第一电极，供电连接到一个气体放电管上的第一终端；
(2)一个第二电极，供电连接到该气体管上的第二终端；以及
(3)一个非线性电阻元件，其分隔开第一和第二电极，该元件包含
一种非线性电气组合物，其
(a)包含(i)整个组合物体积30至95％的胶体，以及(ii)整个组合
物体积5到70％的特殊导电填料；以及
(b)具有一个初始电阻系数ρi，其在25℃时至少是109欧姆-
厘米。
第三，本发明提供了一种组件，它包括：
(A)一个固定元件；以及
(B)本发明上文第一点所提出的电信气体管装置，插到上述固定元件中。
第四，本发明提供了一种电气上的非线性电阻组合物。其型式如本发明上文第一点中的说明。
附图简介
图1是典型的三元件气体放电管加入到一对电信线路中的示意图；
图2是图1气体管的剖视图；
图3是本发明气体管装置的分解图；
图4是本发明的封入胶体中的气体管装置的剖视图；
图5是本发明组件的分解图；
图6是图5组件的剖视图；
图7是为测试本发明的组合物的标准器件的示意图；
图8是一脉冲击穿曲线，以伏特作为脉冲测试周期的函数表示；
图9和图10是脉冲击穿曲线，以伏特作为本发明各组合物用的电极间距离的函数表示；以及
图11是直流击穿电压和脉冲击穿电压作为本发明各组合物用的电极间距离函数的曲线图。
本发明的详细说明
本发明的气体管装置和组件都包括一个非线性电阻元件，而此非线性电阻元件包含一种非线性电气组合物。在本发明书中，“非线性”一语指该组合物在电气性能上基本上属于非导电体，也就是当外加电压小于其脉冲击穿电压时具有大于109欧姆-厘米的电阻系数，但随后就变成导电体，亦即当外加电压等于或大于脉冲击穿电压时具有小于109欧姆-厘米的电阻系数。该非线性电气组合物包含聚合物成份以及一特殊填料。该聚合物成份可以是任何合适的聚合物，例如聚烯烃或含氟聚合物的热塑性材料，或者是诸如环氧树脂的热固性材料、合成橡胶、润滑脂或胶体。聚合物成份含量通常是整个组合物体积的30到95％，最好是35到90％，特别是40到95％。
在许多应用中，聚合物成份最好包含一种聚合物胶体，也就是一种基本上稀释了的交联溶液，此溶液在稳定状态下是不流动的。其交联键提供了一种连续性网络结构，该结构可能是由实体或化学键、结晶性或其他连接方式所形成，且在胶体使用情况下必须保持完整。大部分胶体包含一种流动扩张的聚合物，其中例如油之类的流体，可填入网络中的空隙。适用的胶体包括含有硅酮的物质，例如聚有机硅氧烷系、聚胺基甲酸乙酯、聚脲、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯共聚物、苯乙烯-(乙烯/丙烯)-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物(商品名为SeptonTM，由Kuraray公司供应)，苯乙烯-(乙烯-丙烯/乙烯-丁烯)-苯乙烯嵌段共聚物(商品名为SeptonTM，由Kuraray公司供应)，和/或苯乙烯-(乙烯/丁烯)-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物(商品名为KratonTM，由Shell Oil公司供应)。适用的扩张流体包括矿物油、植物油例如石蜡油、硅酮油、可塑剂例如三蜂蜡酯、或者以上各种的混合物，一般含量为整个胶体重量的30至90％。胶体可以是热固性胶体例如硅酮胶体，其中交联键的形成是通过使用多功效的交联剂达到的；或者是热塑性胶体，其中区域间的微相分离点作为连接点。已揭示可用作组合物中聚合物成份的胶体可见于美国专利第4,600,261号(Debbaut)，第4,690,831号(Uken等人)，第4,716,183号(Gamarra等人)，第4,777,063号(Dubrow等人)，第4,864,725号(Dubbaut等人)，第4,865,905号(Uken等人)，第5,079,300号(Dubrow等人)，第5,104,930号(Rinde等人)，以及第5,149,736号(Gamarra)；还有国际专利公告第WO86/01634号(Toy等人)，第WO88/00603号(Francis等人)，第WO90/05166号(Sutherland)，第WO91/05014号(Sutherland)以及第WO93/23472号(Hammond等人)。以上每一项专利及公告的内容都合并于本文供参考。
胶体的Voland硬度较好为1至50克，更好为5至25克，最好是6至20克；应力松弛为1至45％，更好为15至40％；而粘性为5至40克，更好为9至35克；最佳延伸度至少为50％，更好为至少100％，再好为至少400％，至少1000％更好，最好为至少1500％。延伸度是按照ASTM D217来测量的，该说明并于本文供参考。Voland硬度、应力松弛以及粘性是使用一种Voland-Stevens LFRA型的组织分析仪测量的，其具有一个1000克载荷容器，一个5克的起动器，以及一个0.25英寸(6.35毫米)的球形探针，如(Dubrow等人的)美国专利第5,079,300号所描述的，其内容并于本文供参考。为了测量胶体的硬度，一个20毫升的玻璃闪烁小瓶内含10克的胶体，放在分析仪中，而不锈钢球探针以0.20毫米/秒的速度压入胶体，至穿透距离为4.0毫米。Voland硬度值是驱动球形探针以上述速度去穿透胶体表面或使之变形特性的4.0毫米距离所需的以克表示的力。一个特定胶体的Voland硬度直接和使用(Dittmer等人的)美国专利第4,852,646号所述程序的ASTM D217锥体穿透硬度有关，其说明也并于本文供参考。
在组合物中，除了聚合物成份之外还包含一种特殊填料。该填料可以是导电性、半导电性、非导电性填料或者是以上两种或更多种的混合物，只要使最终的组合物具有适当的非线性电气性质即可。一般以填料有导电性或半导电性为佳。虽然电阻系数为掺杂材料、温度和其他因素的函数，而且其值可能实质上高于103欧姆-厘米，但是导电性填料一般具有的电阻系数至多为10-3欧姆-厘米；而半导电性填料则一般至多有103欧姆-厘米。合适的填料包括金属粉末，诸如铝、镍、银、镀银的镍、铂、铜、钽、钨、金和钴；金属氧化物粉末，诸如氧化铁、加掺杂的氧化铁、加掺杂的二氧化钛以及加掺杂的氧化锌；金属碳化物粉末，如碳化硅、碳化钛和碳化钽；金属氮化物粉末；金属硼化物粉末；碳黑或石墨；还有合金，诸如黄铜和青铜。特别好的填料有铝、氧化铁(Fe3O4)、掺杂有二氧化钛的氧化铁、碳化硅以及镀银的镍。如果聚合物成份是胶体，则最重要的是所选用的填料不能和胶体的交联造成干扰，也就是不要使胶体“中毒”。填料用量一般占整个组合物体积的5到70％，以10到65％较佳，最好是15到60％
填料的容积负载、形状及大小影响到组合物的非线性电气特性，部分是因为颗粒间有空隙所致。任何形状的颗粒都可以使用，例如球状、片状、纤维状或焊状。合用的组合物可以用平均大小为0.010到100微米的颗粒制造，以0.1到75微米较佳，以0.5到50微米更好，而以1到20微米最好。不同大小、形状和/或种类的颗粒混合物也可使用。颗粒可以带磁性或不带磁性。
除了特殊填料，该组合物也可包含其他习知的添加物，包括稳定剂、颜料、交联剂、催化剂和阻化剂。
本发明的组合物可以用任何适当的方法来制造，例如金属掺合、溶剂拌合或密集混合；且可以用习知的方法来成形，包括挤压成型、压延成型、铸造、以及压缩模制。如果聚合物成分是一种胶体，则胶体可以和填料以搅拌来混合，而该组合物可以浇灌或铸在基片上或模子中再予以固化，通常以加热方式进行。
本发明中的组合物有极佳的稳定性，其以电阻系数和击穿电压来量度。这些组合物电气上不绝缘，其初始电阻系数ρi在25℃时至少为109欧姆-厘米，以1010欧姆-厘米较佳，1011欧姆-厘米更佳，而以1012欧姆-厘米最佳。初始电阻系数值ρi是当该组合物形成下文所述的标准器件时，应使初始绝缘电阻Ri至少为109欧姆，以至少1010欧姆较佳，而至少1011欧姆更佳时的ρi值。将本发明的组合物用于电信装置中时，Ri值至少109欧姆为佳。在进行如下所述的标准脉冲击穿测试时，最终的电阻系数ρf在25℃时至少是109欧姆-厘米，而ρf对ρi的比值至多是1×103，以至多5×102为佳，至多1×102更佳，至多5×101又更佳，而至多1×101最佳。对一个标准器件，最终绝缘电阻Rf在受到标准脉冲击穿测试时至少为109欧姆，至少1010欧姆较佳，而以至少1011欧姆为最佳。
当本发明的组合物按以下叙述形成一个标准器件而受到标准脉冲击穿测试时，该器件具有一初始击穿电压(Vsi)和一最终击穿电压(Vsf)，Vsf为0.7Vsi到1.3Vsi，以0.80Vsi到1.20Vsf为佳，而0.85Vsi到1.15Vsi更佳，0.90Vsi到1.10Vsi则最佳。击穿电压值主要受特殊填料容积百分比、颗粒大小、颗粒间距离等因素影响。通常，当颗粒尺寸减小时击穿电压增加。
本发明中有些组合物可“闩锁(latch)”，也就是在一次电压放电后，其电阻系数小于106欧姆-厘米而保持在导电状态。如果该闩锁器件是由包含胶体的组合物来制成，则该器件可以“重新设定”到一个高电阻系数状态，也就是至少109欧姆-厘米的一个电阻系数，该重新设定是借助于实体变形，例如挠曲、扭曲、压缩或拉伸实现的。闩锁动作是颗粒大小、颗粒间空隙及颗粒形状的函数。在胶体中，一般是小的球状颗粒，如1到5微米，具有小的颗粒间空隙，如小于4微米，会闩锁。
在某些电气条件下，本发明的组合物，特别是含铝的组合物，会提供故障保护功能。如果受到一个足够高能量的影响，例如30安培和1,000伏特历时2秒到30分钟，则该特殊填料可能会融合在一起并在电极间提供一个永久导电通路，因而产生一个最终电阻，其值小于10欧姆，例如1到10毫欧姆。这种动作在电力线碰线时有其需要，且造成一个永久性短路。
本发明以图示说明，其中图1是一个习知的电信电路10的示意图，此电路在一条电信线路上包含了气体管12。该管在图2中以剖视图表示，其中有一个第一终端16和一个第二终端17，供分别连接至电信电路的顶边13和环边14。此外，气体管12有一中心接地终端18。一个陶瓷外壳19包封住可离子化的气体20，此气体在一定电压下离子化而形成放电等离子体。
图3是本发明的一个气体管装置40的一分解图。在本实施例中，气体管12的第一终端16和第二终端17也分别起着气体管装置40中的第一和第二电极的作用。(虽然未示于图中，但该气体管可以包含一个第三终端，其可以连接到气体管装置的一个第三电极上。电极之一可以是一个接地电极。)非线性电阻元件45的位置和第一终端16及第二终端17接触。接地电极55与电阻元件45实体接触，和气体管12的接地终端18呈电接触。在一个较佳实施例中，包含该电阻元件的非线性组合物有足够的柔性，以适应气体管12的形状。
图4是气体管装置40装入胶体封入剂50中后的剖视图。该封入剂可以是例如密封化合物、一种共形涂覆剂或一种胶体，它提供了防湿气或其他污染物的环境保护。此外，该封入剂可以排除氧气的等离子放电，并作为一个散热器将热能从局部热点散出。最好该电阻元件对封入剂具有化学稳定性。
图5是本发明组件70的分解图，图6则是该组件的剖视图。固定元件72设计成用来包含气体管12、电阻元件45和一个接地电极55’。虽然电阻元件45可以是如图示的薄片状，但为加强和气体管12的接触，该元件可以是弯曲的或呈其他形状。弹簧导片76和78附在气体管12上，用来和各个绝缘替代连接器(未示出)电气接触。气体管12借助固定元件72、固定盖74和接地销80而与电阻元件45和接地电极55’保持适当定位，接地销80可以***固定盖74上的凹槽或洞中。固定盖74可以用超音波焊接、粘合或其他方式熔合到固定元件72上。为了保持气体管12与接地电极55’间有适当距离，在接地电极55’上突起隔离片56，其高度可以选择成能达到不同电平的电压击穿。固定元件72用封入剂填充以环绕其内含物。
本发明可用下列例子来说明：例1至14
表1所列的成份是以一个舌片按键加以混合来分散特殊填料的，然后在一个真空炉中除去气体1分钟，再倒到一片涂有聚四氟乙烯(PTFE)的分离板上硬化。一个如下所述的标准器件有1毫米的电极间距。各样品都经受三次测试中的一次，尽管其中有些样品要接受5到100个周期的标准脉冲击穿测试。其结果显示在图8至图11上，结果指出，基于硅酮胶体1和热塑性胶体的组合物在100个周期以上时，对于脉冲击穿和绝缘电阻具有极佳的稳定性及再现性。基于硅酮胶体2的组合物，其绝缘电阻在到约41个周期时降低至小于105欧姆。基于硅酮油脂的组合物显示有类似的在到4个周期时的降低(图8)。例5是基于一种环氧树脂，在脉冲测试条件下被粉碎，但在直流击穿测试中显示出在到15个周期时绝缘电阻降低。图9和10显示出粒子大小和填料负荷对脉冲击穿电压的影响，各样品的厚度自0.25至1.0毫米。图11显示出在一定的粒子大小及负荷下，脉冲击穿和直流击穿电压是相当的。标准器件
一个直径11.2毫米(表面积约1平方厘米)厚度1毫米的圆形样品是从硬化的组合物中切取出的，并放入测试设备中，此设备的剖面示于图7。所测试的组合物样品90放在两个圆形铝电极91和92之间，每个电极的直径都约为11.2毫米，其表面和组合物90的接触面积约100平方毫米。聚碳酸酯套管93的直径略大于11.2毫米，放在组装后的电极和组合物上，而该组件放入包含支撑元件95及96的设备94中。调整测微计97使电极91和92之间的距离为1毫米。(对于下述修正的脉冲击穿测试，调整测微计以改变电极间距使之从0.25至1.00毫米，该间距也就是样品的厚度。至于各胶体样品，其起始厚度为1毫米。当调整测微计来减小样品厚度时，多余的组合物流经电极94中的开口98，并流到电极91、92和聚碳酸酯套筒93之间。)标准脉冲击穿测试
一个体积为1平方厘米×1毫米的标准器件放入如图7所示的测试装置中。测试前该器件的绝缘电组Ri是在25℃和50伏偏压下利用一个Genrad 1863百万欧姆测试仪测试的，并计算其初始电阻系数ρi。将该器件***一个带有脉冲发生器的电路中，每一周期都有一个高能量脉冲，其波形为10×1,000微秒(即升到最大电压的时间是10微秒，而升至半高之时间是1,000微秒)，所加电流最多是1安培。击穿时所测得跨在该器件上的峰值电压，亦即在电流开始流经胶体时的电压，是作为脉冲击穿电压而记录的。对于标准脉冲击穿测试，则进行5个周期的测试。测量标准测试5个周期后的最终绝缘电组Rf，并计算其最终电组系数ρf。修正的脉冲击穿测试
准备样品，在标准脉冲击穿测试的程序之后使电极间距从0.25到1毫米之间变化而进行测试。直流击穿测试
将一个标准器件放入电路中并施加一个以200伏/秒速率增加的电压(Hipot M1000型直流测试器)。当5毫安电流开始流过该器件时，记录直流击穿的伏特值。
                    表I
例     聚合物     铝填料 测试   Ri(Ω)   Rf(Ω)   测试周期
  大小(μm)  体积％
  1   硅酮胶体1     20   40.0   I1   1012     1012     100
  2   热塑性胶体     20   35.1   I1   1012     1012     100
  3     硅酮油     20   26.4   I1   1012   ＜105     4
  4   硅酮胶体2     20   40.0   I1   1010   ＜105     46
  5   环氧树脂     20   26.4   D*   1010   ＜105     15
  6   硅酮胶体1     1-5   45.6   I2.D
  7   硅酮胶体1     1-5   40.0   I2
  8   硅酮胶体1     1-5   35.1   I2
  9   硅酮胶体1     1-5   26.4   I2
  10   硅酮胶体1     20   45.6   I2.D
  11   硅酮胶体1     20   35.1   I2
  12   硅酮胶体1     20   26.4   I2
  13   硅酮胶体1     20   19.3   I2
  14   硅酮胶体1     20   13.3   I2**
表I的说明：
硅酮胶体1是一个混合物，其中有0.8份的第一组合物，第一组合物由重量百分比为26％的Nusil PlyTM 7520 CS 170的二乙烯终端的聚二甲基硅氧烷(由McGhan-Nusil供应)、73.88％的Carbide L45/50 CS聚二甲基硅氧烷硅酮流体稀释剂(由Union Carbide供应)、0.1％的Nusil CatTM 50催化剂(3到4％的铂放在硅酮油中，由McGhan-Nusil供应)、和0.02％T2160抑止剂(1，3，5，7-四乙烯基四甲基环四硅氧烷，由Huls供应)组成；另有1.0份的第二组合物，第二组合物由重量百分比为26％的Nusil PlyTM 7520 CS 170聚二甲基硅氧烷、73.91％CarbideL45/50 CS硅酮流体稀释剂、和0.9％T1915肆二甲基硅氧硅烷交联剂(由Huls供应)组成。
热塑性胶体包含重量百分比为10％的SeptonTM 4055苯乙烯-(乙烯/丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物，其具有一个乙烯/丙烯的中间嵌段和308,000的分子量(由Kuraray供应)、87.5％的WitcoTM 380扩展油(由Witco供应)、以及1％的IrganoxTM B900抗氧化剂(由Ciba-Geigy供应)。
硅酮油是二氧化硅和50cst的硅酮油的混合物，其中SiO2一直加到硅酮油在其自重下不再流动为止。
硅酮胶体2是SylGardTM Q3-6636的硅酮介电胶体(由Dow Corning供应)。
环氧树脂是ACETM 18612 5-分环氧树脂(由Ace Hardware Stores供应)。
铝粉末的平均颗粒大小是20微米，大致为球状，其产品类型为26651，由Aldrich Chemicals供应。
铝粉末的平均颗粒大小是1至5微米(通过325目的网)，大致为球状，其产品类型为11067，由Johnson Mathey供应。
I1指标准脉冲击穿测试。
I2指修正脉冲击穿测试。
D指直流击穿测试。例15至18
要决定本发明中各组合物在电压放电后是否保持为导电状态，须制备带有列于表2中的这些组合物的标准器件。其初始电阻的测量是在该器件受到前述标准脉冲击穿测试类型的一次电压放电前进行。放电后则测量最终电阻。如果最终电阻小于105欧姆，则器件被视为已被闩锁。颗粒间的大约空隙利用公式λ＝4(1-f)r/(3f)计算，其中入是平均自由程(即颗粒间隔)，f是颗粒体积百分比，r是颗粒半径。组合物是否为闩锁态既与颗粒大小有关，也与颗粒负荷有关。20微米的铝在有较高颗粒间隔时闩锁。很明显，虽然平均来说粒子大致为球形，但是并非所有颗粒都完全呈球形。
                   表II
例   聚合物     铝填料 闩锁 颗粒间间隔入(μm)
大小(μm) 体积％
  15   硅酮胶体     1-5     26.4     否     5.6
  16   硅酮胶体     1-5     35.1     是     3.7
  17   硅酮胶体     20     35.1     否     24.6
  18   硅酮胶体     20     45.6     是     15.9

Claims (10)

1.一种非线性电阻组合物，其
(a)包含(i)一种聚合物成份，以及(ii)一种特殊填料，
(b)具有一个初始电阻系数ρi，其在25℃时至少是109欧姆-厘米，且
(c)当包含该组合物的一个标准器件具有一个初始击穿电压Vsi，且在该标准器件受到一个标准脉冲击穿测试后，此器件具有一个范围在0.7Vsi至1.3Vsi之间的最终击穿电压Vsf，同时该器件中的组合物的最终电阻系数ρf在25℃时至少是109欧姆-厘米。
2.根据权利要求1的组合物，其中的聚合物成份包括胶体。
3.根据权利要求2的组合物，其中的胶体是一种热固性胶体或一种热塑性胶体。
4.根据权利要求1的组合物，其中的特殊填料包括导电性或半导电性胶体。
5.根据权利要求4的组合物，其中的特殊填料由包括金属粉末、金属氧化物粉末、金属碳化物粉末、金属氮化物粉末以及金属硼化物粉末的组中选取。
6.根据权利要求5的组合物，其中的特殊填料包括铝、镍、银、镀银的镍、铂、铜、钽、钨、氧化铁、加掺杂的氧化铁、加掺杂的氧化锌、碳化硅、碳化钛、或碳化钽。
7.根据权利要求1或2的组合物，其中的Vsf为0.8Vsi至1.2Vsi。
8.根据权利要求1或2的组合物，其中ρi对ρf的比值至多为103。
9.根据权利要求1或2的组合物，其中的初始电阻系数ρi至少是1011欧姆-厘米。
10.根据权利要求1或2的组合物，其中的特殊填料大致为球形。
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