วัสดุฉนวนและการจัดหมวดหมู่ของพวกเขา วัสดุไฟเบอร์ฉนวน

วัสดุบางอย่างที่ใช้ในเครื่องใช้ไฟฟ้าและวงจรไฟฟ้ามีคุณสมบัติเป็นฉนวนนั่นคือมีความต้านทานสูงปัจจุบัน ความสามารถนี้ช่วยให้พวกเขาที่จะดำเนินการในปัจจุบันและเพื่อให้พวกเขาใช้ในการสร้างฉนวนกันความร้อนของชิ้นส่วนที่มีชีวิต วัสดุฉนวนได้รับการออกแบบไม่เพียง แต่สำหรับการแยกชิ้นส่วนสด แต่ยังสำหรับการสร้างป้องกันจากผลกระทบที่เป็นอันตรายของกระแสไฟฟ้า ยกตัวอย่างเช่นสายไฟของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ปกคลุมไปด้วยฉนวนกันความร้อน

วัสดุฉนวนและการประยุกต์ใช้ของพวกเขา

วัสดุฉนวนที่มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมวิทยุและเครื่องมือที่ใช้ในกริดไฟฟ้าพัฒนา การทำงานปกติของเครื่องใช้ไฟฟ้าหรือวงจรความปลอดภัยด้านไฟฟ้าส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับ dielectrics ที่ใช้ บางส่วนของวัสดุพารามิเตอร์สำหรับการฉนวนไฟฟ้าตรวจสอบคุณภาพและคุณลักษณะของมัน

การใช้วัสดุฉนวนกันความร้อนเนื่องจากกฎระเบียบความปลอดภัย ความสมบูรณ์ของฉนวนกันความร้อนเป็นกุญแจสำคัญในการทำงานที่ปลอดภัยของกระแสไฟฟ้า อันตรายมากที่จะใช้เครื่องใช้ไฟฟ้าที่มีฉนวนกันความร้อนที่เสียหาย แม้กระแสไฟฟ้าขนาดเล็กอาจมีผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์

คุณสมบัติเป็นฉนวน

วัสดุฉนวนต้องมีคุณสมบัติบางอย่างเพื่อที่จะทำหน้าที่ของมัน ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างฉนวนตัวนำเป็นปริมาณความต้านทานขนาดใหญ่ (109-1020 โอห์มซม) การนำไฟฟ้าของตัวนำในการเปรียบเทียบกับ dielectrics ครั้งใน 15 ครั้ง เพราะนี่คือความจริงที่ว่าโดยเนื้อแท้ฉนวนหลายครั้งมีขนาดเล็กกว่าไอออนและอิเล็กตรอนฟรีซึ่งให้วัสดุการนำปัจจุบัน แต่เมื่อวัสดุอุ่นพวกเขาจะกลายเป็นขนาดใหญ่จึงช่วยเพิ่มการนำปัจจุบัน

แยกแยะคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ใช้งานอยู่และเรื่อย ๆ ฉนวนกันความร้อนแฝงคุณสมบัติที่สำคัญที่สุด คงอิเล็กทริกของวัสดุที่ควรจะเป็นขนาดเล็กที่สุด นี้จะช่วยให้ฉนวนกันความร้อนไม่ได้นำไปสู่วงจรความจุกาฝาก สำหรับวัสดุที่ใช้เป็นอิเล็กทริกเก็บประจุอิเล็กทริกคงที่ควรจะเป็นในทางที่มากที่สุดเท่าที่เป็นไปได้

ลักษณะการแยก

พารามิเตอร์พื้นฐาน ได้แก่ ฉนวนกันความเป็นฉนวนเฉพาะ ความต้านทานไฟฟ้า, ญาติ permittivity มุมการสูญเสียอิเล็กทริก เมื่อประเมินคุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุที่ยังคำนึงถึงการพึ่งพาอาศัยกันของลักษณะเหล่านี้บนค่าของกระแสไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า

วัสดุฉนวนและผลิตภัณฑ์มีความสำคัญมากขึ้นของความต้านทานไฟฟ้าในการเปรียบเทียบกับตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์ นอกจากนี้ยังเป็นสิ่งสำคัญสำหรับความมั่นคงของฉนวนกันความร้อนโดยใช้ความร้อนในปริมาณที่เฉพาะเจาะจงที่เพิ่มแรงดันไฟฟ้าและการเปลี่ยนแปลงอื่น ๆ

การจำแนกประเภทวัสดุอิเล็กทริก

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกำลังการผลิตกระแสไฟฟ้าที่ไหลในตัวนำที่ใช้ชนิดของฉนวนกันความร้อนที่แตกต่างกันในความสามารถของพวกเขา

โดยสิ่งที่พารามิเตอร์จะถูกแบ่งออกวัสดุฉนวน? dielectrics การจัดหมวดหมู่ขึ้นอยู่กับรัฐของพวกเขาของการรวม (ของแข็งของเหลวและก๊าซ) และต้นกำเนิด (อินทรีย์: ธรรมชาติและสังเคราะห์อนินทรี: ธรรมชาติและเทียม) ชนิดที่พบมากที่สุดของ dielectrics เป็นของแข็งซึ่งสามารถมองเห็นได้บนสายของเครื่องใช้ภายในบ้านหรือเครื่องใช้ไฟฟ้าอื่น ๆ

dielectrics ของแข็งและของเหลวในที่สุดก็จะแบ่งออกเป็นกลุ่มย่อย dielectrics ของแข็งผ้าเงาลามิเนตและชนิดของแก้ว แว็กซ์, น้ำมันและก๊าซเหลวเป็นวัสดุฉนวนของเหลว dielectrics ก๊าซพิเศษที่มีการใช้มากน้อยบ่อย ประเภทนี้ยังมีฉนวนกันความร้อนไฟฟ้าธรรมชาติ - อากาศ ใช้เป็นเงื่อนไขตามลักษณะอากาศที่ทำให้มันเป็นฉนวนที่ดีไม่เพียง แต่ยังมีประสิทธิภาพ การใช้อากาศเป็นฉนวนกันความร้อนที่ไม่ต้องใช้ค่าใช้จ่ายเพิ่มเติมเนื้อหา

dielectrics ของแข็ง

ของแข็งวัสดุฉนวนไฟฟ้า - ชั้นที่กว้างที่สุดของ dielectrics ซึ่งจะใช้ในด้านต่างๆ พวกเขามีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกันและความคุ้มค่าในช่วงที่คงที่อิเล็กทริกจาก 1 ถึง 50,000

dielectrics ของแข็งจะแบ่งออกเป็นไม่มีขั้ว, ขั้วโลกและ ferroelectrics แตกต่างหลักของพวกเขาคือโพลาไรซ์ของกลไกที่ ชั้นนี้มีคุณสมบัติเป็นฉนวนเช่นทนต่อสารเคมีที่ไม่ได้ติดตาม dendritostoykost ทนต่อสารเคมีที่จะแสดงความสามารถในการต่อต้านอิทธิพลของสื่อเชิงรุก (กรดด่าง ฯลฯ ) Tregingostoykost กำหนดว่าทนต่อ อาร์คไฟฟ้า, และ dendritostoykost - การก่อตัวของ dendrites

dielectrics ของแข็งถูกนำมาใช้ในด้านต่างๆของพลังงาน ยกตัวอย่างเช่นวัสดุฉนวนเซรามิกที่ใช้กันมากที่สุดเป็นเชิงเส้นและ feedthrough ฉนวนในสถานี ในฐานะที่เป็นฉนวนกันความร้อนของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ใช้กระดาษโพลิเมอร์ใยแก้ว สำหรับสีที่ใช้บ่อยที่สุดเครื่องจักรและอุปกรณ์สารประกอบกระดาษแข็ง

สำหรับการใช้งานในสภาพการใช้งานที่แตกต่างกันของการแยกบอกคุณสมบัติพิเศษบางอย่างโดยการรวมวัสดุที่แตกต่าง: ทนความร้อนทนความชื้นต้านทานการฉายรังสีและต้านทานความหนาวเย็น ฉนวนทนความร้อนสามารถทนต่ออุณหภูมิสูงถึง 700 องศาเซลเซียสเหล่านี้รวมถึงกระจกและวัสดุบนพื้นฐานของพวกเขา organosility และโพลิเมอร์บาง Tropicalized และวัสดุทนความชื้น PTFE ซึ่งเป็นที่ไม่อุ้มน้ำและไม่ชอบน้ำ

ฉนวนกันความร้อน, ทนต่อรังสีที่ใช้ในอุปกรณ์ที่มีองค์ประกอบของอะตอม ซึ่งจะรวมถึงภาพยนตร์อนินทรีบางชนิดโพลิเมอร์ใยแก้วและวัสดุขึ้นอยู่กับไมกา ฮาร์ดี้ถือว่าฉนวนกันความร้อนที่ไม่สูญเสียคุณสมบัติที่อุณหภูมิสูงถึง -90 องศาเซลเซียส ข้อกำหนดพิเศษสำหรับฉนวนกันความร้อนที่มีไว้สำหรับอุปกรณ์การดำเนินงานในพื้นที่หรือสูญญากาศ เพื่อวัตถุประสงค์เหล่านี้ใช้วัสดุฝุ่นหนาแน่นซึ่งรวมถึงเซรามิกพิเศษ

dielectrics ของเหลว

ของเหลววัสดุฉนวนไฟฟ้ามักจะใช้ในเครื่องจักรและเครื่องอุปกรณ์ไฟฟ้า น้ำมันหม้อแปลงเป็นบทบาทที่เล่นโดยฉนวนกันความร้อน K อิเล็กทริกของเหลว ได้แก่ ก๊าซเหลว, วาสลีนไม่อิ่มตัวและ น้ำมันพาราฟิน organopolysiloxanes, น้ำกลั่น (บริสุทธิ์จากเกลือและสิ่งสกปรก)

ลักษณะสำคัญของ dielectrics ของเหลวเป็นฉนวนคงความแข็งแรงอิเล็กทริกและการนำไฟฟ้า นอกจากนี้ค่าไฟฟ้าของอิเล็กทริกเป็นส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับระดับของการทำให้บริสุทธิ์ สิ่งสกปรกที่เป็นของแข็งสามารถเพิ่มการนำไฟฟ้าของของเหลวเนื่องจากการขยายตัวของไอออนและอิเล็กตรอนฟรี การทำให้บริสุทธิ์ของของเหลวที่ผ่านการกลั่น, การแลกเปลี่ยนไอออน ฯลฯ จะนำไปสู่การเพิ่มขึ้นในจำนวนของความแข็งแรงของวัสดุไฟฟ้าซึ่งจะช่วยลดการนำไฟฟ้า

dielectrics ของเหลวจะถูกแบ่งออกเป็นสามกลุ่ม:

• น้ำมันปิโตรเลียม
• น้ำมันพืช;
• ของเหลวสังเคราะห์

น้ำมันปิโตรเลียมส่วนใหญ่ที่ใช้กันทั่วไปเช่นหม้อแปลงไฟฟ้าสายเคเบิลและตัวเก็บประจุ ของเหลวสังเคราะห์ (organosilicon และ organofluorine สารประกอบ) นอกจากนี้ยังใช้ในการทำเครื่องดนตรี ยกตัวอย่างเช่นสารทนความหนาวเย็นและซิลิโคนที่มีความอุ้มน้ำใช้เพื่อเป็นฉนวนกันความร้อนในหม้อแปลงขนาดเล็ก แต่ค่าใช้จ่ายจะสูงกว่าราคาของน้ำมันปิโตรเลียม

น้ำมันพืชยังไม่ได้นำมาใช้เป็นวัสดุฉนวนในเทคโนโลยีฉนวนไฟฟ้า เหล่านี้รวมถึงละหุ่งเมล็ดป่าน, และ น้ำมันตุง วัสดุขั้วโลกอย่างอ่อนเหล่านี้เป็น dielectrics และส่วนใหญ่จะใช้สำหรับเคลือบกระดาษของตัวเก็บประจุและเป็นสารฟิล์มขึ้นรูปในเคลือบไฟฟ้า, สี, เคลือบ

dielectrics ก๊าซ

dielectrics ก๊าซที่พบมากที่สุดมีเครื่องไนโตรเจนไฮโดรเจนและกำมะถัน hexafluoride ก๊าซฉนวนจะแบ่งออกเป็นธรรมชาติและประดิษฐ์ ความกังวลอากาศธรรมชาติซึ่งจะถูกใช้เป็นฉนวนกันความร้อนระหว่างส่วนสดของสายไฟฟ้าและรถยนต์ไฟฟ้า ในฐานะที่เป็น isolator อากาศมีข้อบกพร่องที่ทำให้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะใช้ในอุปกรณ์ผนึก เนื่องจากการมีความเข้มข้นสูงของบรรยากาศออกซิเจนเป็นสารต้านอนุมูลอิสระและความแข็งแรงไฟฟ้าต่ำของอากาศจะถูกแสดงในสาขา inhomogeneous

ใน หม้อแปลงไฟฟ้า และสายไฟฟ้าแรงสูงจะถูกใช้เป็นฉนวนกันความร้อนไนโตรเจน ไฮโดรเจนนอกเหนือจากวัสดุฉนวนไฟฟ้านอกจากนี้ยังหมายถึงการระบายความร้อนที่ใช้บ่อยในเครื่องไฟฟ้า หน่วยที่ปิดสนิทกันมากที่สุดใช้กำมะถัน hexafluoride ที่เต็มไปด้วยก๊าซที่จะทำให้อุปกรณ์ความปลอดภัยภายใน มันถูกใช้ในแรงดันไฟฟ้าสูงเบรกเกอร์วงจรขอบคุณคุณสมบัติโค้งปราบปราม

dielectrics อินทรีย์

วัสดุฉนวนอินทรีย์จะถูกแบ่งออกเป็นธรรมชาติและสังเคราะห์ dielectrics อินทรีย์ธรรมชาติที่มีตอนนี้ไม่ค่อยได้ใช้การผลิตให้มากขึ้นและมากขึ้นการขยายตัวของการสังเคราะห์ซึ่งจะช่วยลดค่าใช้จ่ายของพวกเขา

dielectrics อินทรีย์ธรรมชาติ ได้แก่ เซลลูโลสยางพาราฟินผัก น้ำมัน (น้ำมันละหุ่ง) ส่วนใหญ่ของ dielectrics อินทรีย์สังเคราะห์เป็นพลาสติกที่แตกต่างกันและยางที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนและอุปกรณ์อื่น ๆ

dielectrics นินทรีย์

วัสดุฉนวนนินทรีย์จะแบ่งออกเป็นธรรมชาติและประดิษฐ์ ที่พบมากที่สุดของวัสดุธรรมชาติที่เป็นแก้วที่มีสารเคมีและความร้อนเสถียรภาพ นอกจากนี้ยังใช้สำหรับ Phlogopite ฉนวนกันความร้อนและกรุงมอสโก

โดย dielectrics อนินทรีเทียมรวมถึงวัสดุแก้วตามเช่นเดียวกับพอร์ซเลนและเซรามิก ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการประยุกต์ใช้อิเล็กทริกเทียมสามารถบอกคุณสมบัติพิเศษ ตัวอย่างเช่นการใช้เซรามิกบูเฟลด์สปาร์ซึ่งมีการสัมผัสกันการสูญเสียเป็นฉนวนสูง

วัสดุไฟเบอร์ฉนวน

วัสดุเส้นใยมักจะใช้สำหรับฉนวนกันความร้อนในเครื่องมือไฟฟ้าและเครื่องจักร เหล่านี้รวมถึงวัสดุพืช (ยางเซลลูโลสผ้า), สิ่งทอสังเคราะห์ (ไนล่อน, ไนล่อน) และวัสดุสไตรีน, ใยสังเคราะห์ ฯลฯ

วัสดุเส้นใยอินทรีย์จะถูกดูดความชื้นสูงจึงไม่ค่อยได้ใช้โดยไม่ต้องเคลือบพิเศษใด ๆ

เมื่อเร็ว ๆ นี้แทนการใช้วัสดุอินทรีย์ที่ใช้ฉนวนกันความร้อนใยสังเคราะห์ที่มีระดับสูงของความต้านทานความร้อน เหล่านี้รวมถึงใยแก้วและใยหิน ใยแก้วชุบด้วยเคลือบต่างๆและเรซินเพื่อเพิ่มคุณสมบัติชอบน้ำ เส้นใยแร่ใยหินมีความแข็งแรงต่ำกลจึงมักจะถูกเพิ่มใยฝ้าย