2026年4月,长安大学正式完成对北京北广精仪仪器设备有限公司GDAT-A系列介电常数测试仪的采购,这一举措标志着该校在材料科学与工程领域的科研基础设施迈入新阶段。本次采购的设备将主要用于高分子材料、绝缘体及复合材料的介电性能研究,覆盖汽车零部件、航空航天材料、电子电器绝缘体等关键领域,助力长安大学在“双"学科建设中抢占技术制高点。
长安大学作为教育部直属的“211工程"重点高校,在交通工程、地质资源与材料科学领域具有深厚积淀。近年来,随着新能源汽车、5G通信及航天器轻量化材料的快速发展,对绝缘材料的高频介电性能测试需求激增。现有实验室设备已无法满足GB/T 1409-2006、ASTM D150等国际标准下的高精度测量要求。此次采购的GDAT-A系列测试仪,直接响应了国家“十四五"新材料产业规划中对检测仪器的部署要求。
采购动因:
科研瓶颈突破:传统设备在10kHz~70MHz频段的介质损耗角(tanδ)测量误差高达±10%,而GDAT-A系列将精度提升至±0.00005,解决了高频环境下材料性能评估的难题。
教学升级需求:材料科学与工程学院计划新增“智能材料介电特性"实验课程,需配套先进设备支撑学生实操。
校企合作深化:北广精仪作为国内介电测试领域的企业,其设备已应用于中科院、清华大学等机构,采购将促进产学研协同创新。
采购流程:
本次采购严格遵循《中华人民共和国政府采购法》,通过公开招标完成。招标预算基于设备技术参数和市场报价设定,最终成交价符合238万元左右的行业标准(参考长安大学近期基础设施项目招标框架)。设备于4月中旬完成交付,预计5月投入长安大学“先进材料测试中心"运行。
GDAT-A系列是北广精仪的核心产品,专为固体绝缘材料设计,融合了复叠式压缩机制冷、DPLL合成信号源等前沿技术。其核心功能包括介电常数(ε)和介质损耗角正切值(tanδ)的精准测量,适用于橡胶、塑料、陶瓷及复合材料。
参数类别 | GDAT-A系列指标 | 行业对比优势 |
|---|---|---|
测量范围 | tanδ: 0.1~0.00005; ε: 1~50 | 分辨率较同类设备高10倍 |
频率覆盖 | 10kHz~70MHz | 支持米波波长高频测试,兼容IEC60250 |
控温精度 | ±0.5℃(配合乙醇冷却介质) | 适应-70℃超低温环境 |
自动化功能 | LCD屏菜单操作、Q值自动量程转换 | 减少人工干预误差 |
夹具设计 | 平板电容器(Φ38mm/Φ50mm极片)、圆筒电容器 | 残余电感≤8nH,确保高频测试稳定性 |
核心创新点:
自动Q值保持技术:通过微处理器实时校准信号源,使tanδ分辨率达0.00005,攻克了材料微小损耗变化的检测瓶颈。
多频段合成信号源:独立输出1kHz~60MHz和50kHz~160MHz双通道信号,支持复合材料在宽频域的介电行为分析。
智能防误操作系统:内置温度波动预警(±1℃阈值)和电容线性率校准(0.33pF/mm),避免因环境波动导致的数据偏差。
设备操作严格遵循GB/T 1409-2006规范,主要流程包括:
试样制备:
塑料类样品裁切为长20.0±0.25mm、宽2.5±0.1mm、厚2.0±0.1mm;橡胶类需表面无杂质,厚度≤0.2mm。
预处理包括乙醇清洁和凡士林涂层,以排除空气间隙影响。
测试执行:
将试样夹入平板电容器,浸入-70℃乙醇介质冷冻3~5分钟。
通过圆筒电容器自动调节谐振点,在2.0±0.2m/s冲击速度下采集tanδ和ε数据。
数据分析:
系统输出介电频谱曲线,结合软件拟合模型(如Debye弛豫方程),评估材料在高低温交变下的稳定性。
典型应用案例:
汽车绝缘材料:测定丁腈橡胶(NBR)在-40℃的tanδ值,优化电动车电池包密封件寿命。
航天复合材料:分析碳纤维增强聚合物在120MHz高频下的ε变化,支撑卫星轻量化设计。
此次采购不仅升级了硬件设施,更将催化多学科交叉研究。长安大学材料学院老师表示“GDAT-A系列西北地区高频介电测试的空白,预计每年支持30项课题,减少外协测试成本200万元以上。"
国家重点研发计划:应用于“新型耐低温高分子材料"项目,目标将硅橡胶的脆性温度降至-70℃以下。
产业合作:与比亚迪、中航工业共建联合实验室,开发5G基站用低损耗介电薄膜。
课程整合:在本科“材料表征技术"课程中新增模块,学生可通过实测聚四氟乙烯的tanδ值理解介电弛豫机制。
技能竞赛:计划举办“介电测试创新大赛",鼓励学生设计复合材料优化方案。
北广精仪市场总监指出:“GDAT-A系列在长安大学的落地,将示范高校设备国产化路径。"据行业预测,该采购将带动西北地区材料测试市场年增长15%。
短期规划:
2026年内完成设备与校内“材料大数据平台"对接,实现测试数据云端共享。
联合发布《高频介电测试操作指南》,推广标准化工序。
长期愿景:
构建“丝绸之路材料测试联盟",服务“一带一路"沿线国家的新材料开发。
推动介电测试标准国际化,参与ISO 812修订工作。
长安大学此次采购不仅是设备的升级,更是对国家新材料战略的践行。GDAT-A系列的高精度与智能化,将为材料科学研究提供坚实底座,助力中国从“材料大国"向“材料强国"迈进。随着设备全面投用,长安大学有望在新能源材料、超导绝缘体等领域产出突破性成果,为全球科技进步贡献中国智慧。
