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絕緣材料分類和性能(néng)
絕緣材料種(zhǒng)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、六氟化硫絕緣PC,聚酰亞胺薄膜等。液體絕緣材料主要有礦物絕緣油、合成(chéng)絕緣油(矽油、十二烷基苯、聚異丁烯、異丙基聯苯、二芳基乙烷等)兩(liǎng)類。固體絕緣材料可分有機、無機兩(liǎng)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、絕緣膠墊漆布漆管及絕緣浸漬纖維制品、電工用薄膜、複合制品和粘帶、電工用層壓制品等。無機固體絕緣材料主要有雲母闆,玻璃、陶瓷及其制品。相比之下,固體絕緣材料品種(zhǒng)多樣(yàng),也最爲重要。
不同的電工設備對(duì)絕緣材料性能(néng)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(cháng)率、耐熱等級等作爲主要要求。
絕緣材料的宏觀性能(néng)如電性能(néng)、熱性能(néng)、力學(xué)性能(néng)、耐化學(xué)藥品、耐氣候變化、耐腐蝕等性能(néng)與它的化學(xué)組成(chéng)、分子結構等有密切關系。無機固體絕緣材料主要是由矽、硼及多種(zhǒng)金屬氧化物組成(chéng),以離子型結構爲主,主要特點爲耐熱性高,工作溫度一般大于180℃,穩定性好(hǎo),耐大氣老化性、耐化學(xué)藥品性及長(cháng)期在電場作用下的老化性能(néng)好(hǎo);但脆性高,耐沖擊強度低,耐壓高而抗張強度低;工藝性差。有機材料一般爲聚合物,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、雜環和矽、钛、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(néng)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(néng)。故在絕緣材料制造過(guò)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。
不同的電工設備對(duì)絕緣材料性能(néng)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(cháng)率、耐熱等級等作爲主要要求。
絕緣材料的宏觀性能(néng)如電性能(néng)、熱性能(néng)、力學(xué)性能(néng)、耐化學(xué)藥品、耐氣候變化、耐腐蝕等性能(néng)與它的化學(xué)組成(chéng)、分子結構等有密切關系。無機固體絕緣材料主要是由矽、硼及多種(zhǒng)金屬氧化物組成(chéng),以離子型結構爲主,主要特點爲耐熱性高,工作溫度一般大于180℃,穩定性好(hǎo),耐大氣老化性、耐化學(xué)藥品性及長(cháng)期在電場作用下的老化性能(néng)好(hǎo);但脆性高,耐沖擊強度低,耐壓高而抗張強度低;工藝性差。有機材料一般爲聚合物,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、雜環和矽、钛、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(néng)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(néng)。故在絕緣材料制造過(guò)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。