绝缘材料论文

《绝缘材料论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《绝缘材料论文（3页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、绝缘纺织材料的研究进展摘 要: 本文介绍了国内外绝缘纺织材料发展状况并，对新型的绝缘材料提出了自己的思考。目前仍广泛使 用的绝缘纺织材料有绵绸类绝缘，玻璃纤维，高分子绝缘材料等，本文对以上三种材料的发展、用途、优 缺点及发展前景进行了简单的介绍和展望。且对当前比较好绝缘纺织材料芳族聚酰胺类纤维进行深入的介 绍，并提出改进方法。关键词：绝缘纺织材料 绵绸类绝缘 玻璃纤维 芳族聚酰胺类纤维1 引言绝缘材料是能阻止电流通过的材料。它的电 阻率很高,通常在106 109m范围内。一般的电 机、电器设备都是由导体材料、磁性材料、绝缘材 料和结构材料构成的。除绝缘材料之外,其他都是金 属材料。电机、电器在

2、运行中,不可避免地要受到温 度、电、机械的应力和振动,有害气体、化学物质、 潮湿、灰尘和辐照等各种因素的作用。这些因素对 绝缘材料的影响比对其他材料更明显。可以说,绝缘 材料对这些因素更为敏感,容易变质劣化,致使电工 设备损坏。所以绝缘材料是决定电机、电器运行可 靠性的关键材料。随着运行时间的延续,绝缘材料必 然要老化,并且其老化速度要比其他材料快 ,所以决 定电机、电器使用寿命的关键材料也是绝缘材。2. 绵绸类绝缘纺织材料2.1 绵绸类绝缘材料的特点棉绸是人们日常生活的必需品， 用棉布和丝 绸制作的衣服、被褥等具有很好的透气性、吸湿性 和保暖性，深受人们的喜爱。 然而棉绸也是应用 最早且目前

3、仍在广泛应用的电工绝缘材料。 以棉 布和丝绸为基材的绝缘漆布和漆绸，可作一般电 机、电器的绝缘，其特点是力学强度高，柔软性好， 但耐热性低，防潮、防霉性差。2.2 绵绸类绝缘材料的应用绵绸类绝缘材料的一般用途是做电工白布带。 它是由精梳棉线和棉纱织造而成的白布带，用于绕 组的引线 或薄纸板筒的绑扎。 其次可以做绝缘漆 布，利用绵绸做的绝缘漆布具有良好的力学强度、 柔软性和较高的介电性能，广泛应用于电机、电工 仪表、日用电器的线圈包扎、衬垫绝缘和配线绝缘。 还可以做层压制品，棉布具有较高的力学性能，富 有弹性和延展性，且有一定的介电性能，其层压制 品的粘合强度高，耐磨，且易于机械加工。2.3 棉

4、绸绝缘材料的缺点及解决方法随着薄膜材料和合成纤维的迅速发展， 绝缘 漆布和漆绸在某些场合下将部分被取代。 同时， 由于耐热性和吸湿性问题， 玻璃纤维和合成纤维 布也在逐步取代棉布和丝绸。 作为漆布基材的棉 布和丝绸具有很大的吸水性，在水的侵蚀下，将会 迅速失去自己的介电性能，但浸漆后漆渗透到织物 中，填满空隙，阻止了水分的侵入，就能起到绝缘 的作用。棉纤维的热分解温度是120C，棉纤维在长期 加热情况下，由于纤维素的裂解使棉布抗张强度下 降。在140C下经过3h强度就损失20%左右； 160C下经过3h降低30%； 180C下经过3h降低 40%，即热压温度不宜太高。这就需要控制温度， 加上成

5、型树脂，才能保证产品的强度。干燥丝绸受 摩擦易带静电，一般为正电荷，采用表面抗静电剂 或增加生丝回潮率即可避免。 丝绸耐光性差，受 日光照射容易脆化泛黄， 强度降低， 日晒 200h， 强度损失约 50。总之，但由于它们自身存在的耐热性、 吸湿 性等不足， 使其应用范围逐渐缩小， 逐渐被玻璃 纤维和合成纤维等其他新型纤维材料所替代。3、玻璃纤维3.1 玻璃绝缘材料的特点玻璃之所以能在电力电子工业中作为绝缘材 料得到广泛应用 , 是因为它具有以下一系列特点 : (1) 良好的电气绝缘强度; (2) 良好的光学性能, 如 透光性; (3) 优异的密封性能, 不透水, 不透气; (4) 良好的耐热性

6、和化学稳定性 ; (5) 良好的热塑性 , 可制成复杂的形状 ; (6) 良好的焊接性, 与金属和 陶瓷结合牢固 ; (7)原料丰富, 制造加工简便, 成本 低廉。3.2 玻璃绝缘材料的应用目前, 玻璃绝缘材料除了用于制造各种电真空 器件、电容器外, 应用最多的是各种发光器件和显 示器件的外壳, 以及输电线路中高压电线与铁塔间 的绝缘。玻璃纤维因具有耐高温、抗腐蚀、强度高、 比重轻、吸湿低、延伸小及绝缘好等一系列优异特 性, 也广泛应用于电工、电子绝缘领域。可以做钢化玻璃绝缘子。与瓷绝缘子比 , 钢化 玻璃绝缘子强度是瓷质绝缘子的 2 倍左右, 耐电 击穿性能是瓷质绝缘子的 34 倍。此外,

7、钢化玻璃 绝缘子的耐振动疲劳、耐电弧烧伤和耐冷热冲击性 能也都优于瓷质绝缘子。也可以发光与显示用玻璃管壳。这类玻璃通常 具有很好的透光率、低的热膨胀系数和良好的气密 性, 以满足发光元件开闭时的快速升温、降温和最 大限度地将光线传输出去的需求。对显示器外壳而 言, 紧贴于玻璃管壳内的荧光粉或液晶显示单元与 玻璃之间应尽量有一致的热膨胀系数, 以消除热应 力, 确保受激发光时的波长和强度 , 从而提高显示 色彩的保真度。还可以做热膨胀性玻璃毡。热膨胀性玻璃毡是 一种性能独特、用途甚广的新型间隔填充紧固材料, 在电机上可以使用的部位很多。比如: 用来制作中 型直流电机补偿绕组端线铜排之间的隔离及紧

8、固 绝缘垫片; 制作大型直流电机换向器竖板根部紧固 及加强绝缘; 制作交直流电机磁极线圈上下层绝缘 垫圈、磁极线圈; 制作铁芯之间的衬垫绝缘、定子 和电枢上下层线圈间槽内垫条; 制作绕组端部之间 的间隔垫片或垫块等。3.3 玻璃绝缘材料的展望应用于绝缘材料的玻纤应该是无碱、无金属、 无离子的,这是基本的要求;随着电机、电器和电子 工业的发展,需要开发出有特殊要求的绝缘材料 ,以 满足新机型的技术要求 ,因此期望玻纤行业为绝缘 材料行业开发出更多高性能的玻纤以供应用,4、高分子绝缘材料4.1 高分子绝缘材料的特点在过去的 30 年中，高分子户外绝缘材料部分 替代了陶瓷的应用，如电缆终端，避雷器，

9、绝缘子 等，并且也慢慢的成为了绝缘材料的一种重要发展 趋势。高分子绝缘材料越来越普及是由于它与陶瓷 相比较具有出色的耐污性，耐脆裂以及重量轻的特 点。然而，高分子户外绝缘材料不同于陶瓷类产品， 由于它是有机结构的性质，对放电、紫外光和热等 诸多因素比较敏感，因此，对高分子绝缘材料必须 要经过仔细选择和彻底完整的测试，以确保产品 的性能达到设计使用寿命。4.2 高分子绝缘材料的应用 制备耐高温的绝缘材料，以甲氧基二苯醚和乙 酰苯胺为原料，合成一种新型的苯胺二苯醚树酯， 并与环氧树脂共聚。结果表明，共聚物的热分解温 度可迭365 25 C，温度指数为187 14C，可作为耐 高温绝缘材料应用于电机

10、电器领域。聚四氟乙烯树脂（PTFE），熔点327C,工作温度 250C -260C ,可以经压制、烧结后制成各类塑料零 件。由于摩擦系数小，可用于轴瓦等减磨材料，也可 制成航空仪表的微型轴承 ，车制成的薄膜可作为导 线绕包绝缘，也可作为电机的槽绝缘和绕包绝缘。5、芳族聚酰胺纤维5.1 芳族聚酰胺纤维的特点电气绝缘材料是用于电机、发电机、变压器等设备的高新技术材料除要求较高绝缘性能外，还 要具有耐高温和阻燃性，因此大多采用芳族聚酰胺 纤维生产由于芳族聚酰胺没有弱的 C-H 键存在， 因而具有较强的抗酸碱侵蚀性能；能与各种油、树 脂、浸渍漆、氟碳化合物和冷却剂相容；不受霉菌、 真菌等的侵害。它具有

11、优异的电绝缘性、机械性能 和耐高温性等功能广泛应用于航空航天、国防、电 子、通讯、环保和化工等领域。5.2 芳族聚酰胺纤维的应用我国从20 世纪 60 年代开始研究芳纶1 3 1 3。目 前，山东烟台氨纶股份有限公司和广东彩艳股份有 限公司均能采用低温溶液聚合方法和湿法纺丝工 艺工业化生产芳族聚酰胺纤维纤维。并可生产原液 着色纤维，以解决芳纶纤维不易着色问题。目前两 厂纤维产品主要制作无纺布。用于耐高温过滤材 料，并大量外销；也可用于纺纱织布但有时会出 现较多的超长纤维和倍长纤维此外在不同季节 和不同地区进行纺纱加工时会出现可纺性的波 动。芳族聚酰胺纤维可用于高温过滤袋和过滤 毡耐高温防护服、

12、消防服和军服面料阻燃纺织 装饰材料，阻燃睡衣和床上用品等；还可以制成浆 粕纤维，制造强度高、耐高温的工业用纸；还可用 于工业上耐高温产品的部件等。5.3 国内生产芳族聚酰胺的局限性国内已能够利用国产芳纶纤维生产芳纶纸，虽然其机械和电器绝缘强度能满足使用要求，但寿命 短，与杜邦公司等国外产品相比，在技术水平、产 品档次及生产能力都存在很大差距，主要表现在纸 页强度较低，易变形。5.4 芳族聚酰胺的改进思路 我认为国产的聚酰胺可以和聚四氟乙烯纤维 还有玻璃纤维进行复合。因为玻璃纤维具有较低的 形变，可以作为第一层，芳族聚酰胺可作第三层， 最上面一层用聚四氟乙烯纤维利用多层无纺布技 术进行复合。聚四

13、氟乙烯纤维具有耐高低温性能、 化学稳定性、良好的电绝缘性能、非粘附性、耐候 性、阻燃性和良好的自润滑性。6、结论本文主要是对各种绝缘纺织纤维进行了简单 介绍，对芳族聚酰胺纤维进行了深入的探讨，并提 出改进国产芳族纤维进行改进，即利用玻璃纤维与 聚四氟乙烯纤维进行多层复合，以改变国产方族聚 酰胺强度低、易形变的主要缺点。参考文献:I 李新新，张慧萍，晏雄.芳纶纤维生产及应用状况J.天津纺织科技，2009(3)： 46, 9.袁金慧，江棂，马家举，等.芳纶的应用和发展J.高科技纤维与应用，2005, 30：2730, 36.肖鹏远，焦晓宁.绝缘纸的性能及Nomex绝缘纸的特性和应用J.产业用纺织品

14、，2010 (1)： 3136, 40.陆赵情，张美云，王志杰，等.芳纶纤维纸及研究进展l-j.绝缘材料，2006, 39：2124.5 王曙中.对位芳纶浆粕及其绝缘纸的生产和应用J.绝缘材料，2005(2)： 1922.6 刘妍，孙永军，刘士广，等.国产芳纶1313物理化学性能的探讨口.山东纺织科技，2005 (6)：13.7 杨丽娟，束洪春.火力发电厂干式变压器介绍J.云南电力技术，2007, 35 (6) : 48, 62.8 李强.NOMEX绝缘纸在牵引变压器中的应用J.电气化铁道，2006(2)： 1112, 16.9 J.L.MEAD 等,5R.C.T.6Vl.75,No.4(2002),70171110 R.Brutsch 等. New high voltage insulation with Increased thermal conductivitu.EEIC/ICWA conferrence in chicgao, 1 993 ：323-327II J.AIIison 等。A high voltage insulation with Increased Thermal Conductivity .FOR Turbo Generators.