Quant saps sobre els materials d'aïllament sòlid?
May 08, 2024
Els materials aïllants sòlids són materials sòlids utilitzats per aïllar conductors de diferents potencials. Els materials d'aïllament sòlid generalment també s'han de tenir un paper de suport. En comparació amb els materials d'aïllament de gas i els materials d'aïllament líquid, els materials d'aïllament sòlid tenen una resistència a la ruptura molt més alta a causa de la seva densitat més alta, la qual cosa és de gran importància per reduir el gruix de l'aïllament.
Visió general Els materials aïllants sòlids són materials sòlids utilitzats per aïllar conductors amb diferents potencials. En general, els materials aïllants sòlids també han de tenir un paper de suport.
Els materials d'aïllament sòlid es poden dividir en dues categories: inorgànics i orgànics.
En comparació amb els materials d'aïllament de gas i els materials d'aïllament líquid, els materials d'aïllament sòlid tenen una resistència a la ruptura molt més alta a causa de la seva densitat més alta, la qual cosa és de gran importància per reduir el gruix de l'aïllament. La resistència d'aïllament, la constant dielèctrica i la pèrdua dielèctrica dels materials aïllants sòlids varien en un ampli rang.
Per exemple, la resistència d'aïllament del politetrafluoroetilè pot ser tan alta com 1020Ω·m, la qual cosa pot evitar un corrent de fuga excessiu, i la seva constant dielèctrica relativa és molt baixa (només 2,0), fent que la capacitat de l'aïllament sigui molt petit; en conseqüència, les ceràmiques d'alt dielèctric tenen constants dielèctriques relatives extremadament altes (fins a diversos milers). Per tant, els materials d'aïllament sòlid es poden seleccionar segons diferents requisits.
Els sòlids inorgànics inclouen principalment mica, mica en pols i productes de mica, vidre, fibra de vidre i els seus productes, així com porcellana elèctrica, pel·lícula d'alúmina, etc. Són resistents a altes temperatures, no són fàcils d'envellir i tenen una força mecànica considerable. Alguns d'ells, com la porcellana elèctrica, tenen un cost baix i ocupen una certa posició en les aplicacions. El desavantatge dels materials d'aïllament sòlid inorgànic és que tenen un rendiment de processament baix i no s'adapten fàcilment als requisits d'emmotllament dels equips elèctrics per a materials d'aïllament.
Els productes de mica i mica en pols tenen una resistència a la corona a llarg termini i són un component important de l'estructura d'aïllament dels equips d'alta tensió. També es poden utilitzar en situacions d'alta temperatura.
vidre
El procés del vidre és més senzill que el de la ceràmica i es pot utilitzar per fer aïllants. La fibra de vidre es pot convertir en seda, tela i cinta. Té una resistència a la calor molt més alta que la fibra orgànica i juga un paper important en el desenvolupament d'estructures d'aïllament a altes temperatures.
Els productes de porcellana elèctrica tenen una excel·lent resistència a les descàrregues i una certa resistència mecànica, de manera que són especialment adequats per a aplicacions de transmissió i distribució d'energia d'alta tensió. Després d'anys d'investigació, s'han desenvolupat varietats amb alta resistència mecànica, resistència a alta temperatura i alta constant dielèctrica.
Al segle XIX, els sòlids orgànics eren principalment naturals, com ara el paper, el cotó, la seda, el cautxú i els olis vegetals curables. Aquests materials són flexibles, poden complir els requisits del procés d'aplicació i són fàcils d'obtenir. Des del segle XX, l'aparició de materials polimèrics sintètics ha canviat fonamentalment l'aspecte dels materials aïllants sòlids.
La baquelita es va utilitzar per primera vegada com a material aïllant. Més tard, van aparèixer el polietilè i el poliestirè. A causa de la seva constant dielèctrica i pèrdua dielèctrica extremadament reduïdes, complien els requisits de les altes freqüències i s'adaptaven al desenvolupament de noves tecnologies com el radar. La resina de silicona combinada amb un drap de vidre baix en àlcali millora molt el nivell de resistència a la calor de motors i aparells elèctrics. El filferro esmaltat fet de polivinil formal com a base de pintura ha obert àmplies perspectives per al filferro esmaltat, substituint el filferro recobert de seda i el filferro recobert de fil. El gruix de la pel·lícula de polièster és de només unes desenes de micres.
El seu ús per substituir el paper i la tela originals millora molt els indicadors tècnics i econòmics de motors i aparells elèctrics. L'ús de paper de fibra de poliaramida, pel·lícula de polièster i pel·lícula de poliimida fa que els graus de resistència a la calor de l'aïllament de la ranura del motor esdevinguin F i H respectivament (vegeu el grau de resistència a la calor d'aïllament i la prova d'envelliment tèrmic). Hi ha hagut desenvolupaments similars en materials elastòmers, com ara cautxú de silicona resistent a la calor, cautxú de nitril resistent a l'oli i, posteriorment, cautxú de fluor, cautxú d'etilè-propilè, etc.
