Kui palju te teate tahketest isolatsioonimaterjalidest?
May 08, 2024
Tahked isoleermaterjalid on tahked materjalid, mida kasutatakse erineva potentsiaaliga juhtide isoleerimiseks. Tahketel isolatsioonimaterjalidel peab üldjuhul olema ka toetav roll. Võrreldes gaasiisolatsioonimaterjalide ja vedelate isolatsioonimaterjalidega on tahketel isolatsioonimaterjalidel nende suurema tiheduse tõttu palju suurem läbilöögitugevus, mis on isolatsiooni paksuse vähendamisel väga oluline.
Ülevaade Tahked isoleermaterjalid on tahked materjalid, mida kasutatakse erineva potentsiaaliga juhtide isoleerimiseks. Üldiselt nõutakse, et tahketel isolatsioonimaterjalidel oleks ka toetav roll.
Tahked isolatsioonimaterjalid võib jagada kahte kategooriasse: anorgaanilised ja orgaanilised.
Võrreldes gaasiisolatsioonimaterjalide ja vedelate isolatsioonimaterjalidega on tahketel isolatsioonimaterjalidel nende suurema tiheduse tõttu palju suurem läbilöögitugevus, mis on isolatsiooni paksuse vähendamisel väga oluline. Tahkete isolatsioonimaterjalide isolatsioonitakistus, dielektriline konstant ja dielektriline kadu varieeruvad laias vahemikus.
Näiteks polütetrafluoroetüleeni isolatsioonitakistus võib olla kuni 1020Ω·m, mis võib vältida liigset lekkevoolu, ja selle suhteline dielektriline konstant on väga madal (ainult 2,0), mistõttu isolatsiooni mahtuvus on väga suur. väike; vastavalt on suure dielektrilise keraamika suhtelised dielektrilised konstandid äärmiselt kõrged (kuni mitu tuhat). Seetõttu saab tahkeid isolatsioonimaterjale valida vastavalt erinevatele nõuetele.
Anorgaaniliste tahkete ainete hulka kuuluvad peamiselt vilgukivi, pulbristatud vilgukivi ja vilgukivitooted, klaas, klaaskiud ja nendest valmistatud tooted, samuti elektriportselan, alumiiniumoksiidkile jne. Need on vastupidavad kõrgetele temperatuuridele, neid ei ole kerge vanandada ja neil on märkimisväärne mehaaniline tugevus. Mõned neist, näiteks elektriline portselan, on madala hinnaga ja hõivavad rakendustes teatud positsiooni. Anorgaaniliste tahkete isolatsioonimaterjalide puuduseks on nende halb töötlemisvõime ja neid ei ole lihtne kohandada isolatsioonimaterjalide elektriseadmete vormimisnõuetega.
Vilgukivist ja vilgupulbrist valmistatud tooted on pikaajalise koroonakindlusega ja on kõrgepingeseadmete isolatsioonistruktuuri oluline komponent. Neid saab kasutada ka kõrgel temperatuuril.
klaasist
Klaasi protsess on lihtsam kui keraamika oma ja seda saab kasutada isolaatorite valmistamiseks. Klaaskiust saab valmistada siidi, kangast ja teipi. Sellel on palju suurem kuumakindlus kui orgaanilisel kiul ja see mängib olulist rolli isolatsioonikonstruktsioonide väljatöötamisel kõrgetel temperatuuridel.
Elektrilistel portselanist toodetel on suurepärane tühjenemiskindlus ja teatav mehaaniline tugevus, mistõttu need sobivad eriti hästi kõrgepinge jõuülekandeks ja jaotamiseks. Pärast aastatepikkust uurimistööd on välja töötatud sordid, millel on kõrge mehaaniline tugevus, kõrge temperatuurikindlus ja kõrge dielektriline konstant.
19. sajandil olid orgaanilised tahked ained peamiselt looduslikud, nagu paber, puuvill, siid, kumm ja kõvenevad taimeõlid. Need materjalid on paindlikud, vastavad rakendusprotsessi nõuetele ja neid on lihtne hankida. Alates 20. sajandist on sünteetiliste polümeermaterjalide ilmumine põhjalikult muutnud tahkete isoleermaterjalide välimust.
Bakeliiti kasutati esmakordselt isoleermaterjalina. Hiljem ilmusid polüetüleen ja polüstüreen. Tänu oma äärmiselt väikesele dielektrilisele konstandile ja dielektrilisele kadudele vastasid nad kõrgete sageduste nõuetele ja kohandusid uute tehnoloogiate, nagu radari, arenguga. Silikoonvaik koos vähese leelisesisaldusega klaasriidega parandab oluliselt mootorite ja elektriseadmete kuumakindluse taset. Polüvinüülformaalist emailitud traat värvialusena on avanud laialdased väljavaated emailtraadile, asendades siidiga kaetud traadi ja lõngaga kaetud traati. Polüesterkile paksus on vaid mõnikümmend mikronit.
Selle kasutamine originaalpaberi ja riide asendamiseks parandab oluliselt mootorite ja elektriseadmete tehnilisi ja majandusnäitajaid. Polüaramiidkiudpaberi, polüesterkile ja polüimiidkile kasutamine muudab mootori pilu isolatsiooni kuumakindluse klassideks vastavalt F ja H (vt isolatsiooni kuumuskindluse klass ja termilise vananemise test). Sarnaseid arenguid on toimunud elastomeermaterjalide, nagu kuumakindel silikoonkumm, õlikindel nitriilkummi ja seejärel fluorkummi, etüleen-propüleenkummi jne osas.
