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        1. 什么是絕緣材料

          發布時間: 2023-05-26

            電工器材中使帶電體與其他部分隔離的材料。常用的固態材料有絕緣紙、皮、橡皮、塑料、油漆、玻璃、陶瓷、云母等。常用的液態材料有變壓器油等。氣態材料中以空氣、氮氣、六氟化硫等用得較多。

            絕緣材料:電阻率為109~1022 Ω•Cm的物質所構成的材料在電工技術上稱為絕緣材料,又稱電介質。簡單的說就是使帶電體與其他部分隔離的材料。絕緣材料對直流電流有非常大的阻力,在直流電壓作用下,除了有極微小的表面泄漏電流外,實際上幾乎是不導電的,而對于交流電流則有電容電流通過,但也認為是不導電的。絕緣材料的電阻率越大,絕緣性能越好。

            分類和性能 絕緣材料種類很多,可分氣體、液體、固體三大類。常用的氣體絕緣材料有空氣、氮氣、六氟化硫等。液體絕緣材料主要有礦物絕緣油、合成絕緣油(硅油、十二烷基苯、聚異丁烯、異丙基聯苯、二芳基乙烷等)兩類。固體絕緣材料可分有機、無機兩類。有機固體絕緣材料包括絕緣漆、絕緣膠、絕緣紙、絕緣纖維制品、塑料、橡膠、漆布漆管及絕緣浸漬纖維制品、電工用薄膜、復合制品和粘帶、電工用層壓制品等。無機固體絕緣材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下,固體絕緣材料品種多樣,也最為重要。

            不同的電工設備對絕緣材料性能的要求各有側重。高壓電工裝置如高壓電機、高壓電纜等用的絕緣材料要求有高的擊穿強度和低的介質損耗。低壓電器則以機械強度、斷裂伸長率、耐熱等級等作為主要要求。

            絕緣材料的宏觀性能如電性能、熱性能、力學性能、耐化學藥品、耐氣候變化、耐腐蝕等性能與它的化學組成、分子結構等有密切關系。無機固體絕緣材料主要是由硅、硼及多種金屬氧化物組成,以離子型結構為主,主要特點為耐熱性高,工作溫度一般大于180℃,穩定性好,耐大氣老化性、耐化學藥品性及長期在電場作用下的老化性能好;但脆性高,耐沖擊強度低,耐壓高而抗張強度低;工藝性差。有機材料一般為聚合物,平均分子量在104~106之間,其耐熱性通常低于無機材料。含有芳環、雜環和硅、鈦、氟等元素的材料其耐熱性則高于一般線鏈形高分子材料。

            影響絕緣材料介電性能的重要因素是分子極性的強弱和極性組分的含量。極性材料的介電常數、介質損耗均高于非極性材料,并且容易吸附雜質離子增加電導而降低其介電性能。故在絕緣材料制造過程中要注意清潔,防止污染。電容器用電介質要求有高的介電常數以提高其比特性。

            發展趨勢絕緣材料的研制和開發的水平是影響制約電工技術發展的關鍵之一。從今后趨勢來看,要求發展耐高壓、耐熱絕緣,無溶劑無公害絕緣,復合絕緣,耐腐蝕、耐水、耐油、耐深冷、耐輻照及阻燃材料,發展節能材料。重點是發展用于高壓大容量發電機的環氧云母絕緣體系;中小型電機用的F、H級絕緣系列;高壓輸變電設備用的六氟化硫氣態介質;取代氯化聯苯的新型無毒合成介質;高性能絕緣油;合成紙復合絕緣;阻燃性橡塑材料和表面防護材料等,同時要積極加速傳統電工設備用絕緣材料的更新換代。

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