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絕緣材料的特性

點擊次數:3384    發布日期:2015-08-24   本文鏈接:http://www.miribilla.net/datum/513.html

與導電材料相比,絕緣材料的主要特性大致分為導電、機械、熱、濕氣及化學性質等5類。
1.導電性質
對絕緣材料,通常重點關心的是絕緣電阻及絕緣耐力(或絕緣破壞強度),其值越高越佳,同時人們也希望絕緣體本身的電能不引起損失。特別是對交流電源,絕緣材料在使用時其介質損失少是必備條件。
除此之外,絕緣材料的導電性質還包括表面漏電問題、溫度系數及耐電弧性質問題等??傊?,絕緣材料的導電性質可概括如下。
(1)絕緣電阻高(或體積電阻率大)。
(2)表面漏電小(或表面電阻率大)。
(3)絕緣耐力(或耐電壓)高。
(4)介質損耗正切(tan3)值小。
(5)比介質常數值適當。
(6)溫度系數小。
(7)耐電弧性優越。
2.機械性質
對用于高壓大容量機械的絕緣材料,其導電性和機械強度均是需要重點考慮的條件。有關固體絕緣材料的主要機械性質如下。
(1)抗拉強度(或抗拉力)大。
(2)抗壓強度(或抗壓力)大。
(3)抗橈曲強度大(或抗彎曲強度)。
(4)抗剪強度(或抗剪力)大。
(5)硬度適當。
(6)彈性限度適當。
(7)加工容易。
(8)黏度(液體情況)適當。
3.熱性質
在設備或導線通電后,導體部分的焦耳熱和絕緣介質損耗都有發熱現象,使其溫度上升。由于導體電阻的溫度系數幾乎都為正值,當溫度上升時,電阻將逐漸增大而導致電力損失增加,同時,因為焦耳熱有再度促進溫度上升趨勢。另外,如果絕緣部分存在漏電和介質損失,絕緣本身發熱,其溫度會隨之增加,嚴重時會使絕緣發生老化或擊穿,因此應注意其溫度上升。
對于絕緣材料所要求的熱性質,主要有耐熱性、導熱率等。
1)耐熱性好
當溫度上升時,絕緣材料的導電性質與機械性質會同時降低,隨著加熱時間的延長,會逐漸引起材料變質,并導致絕緣劣化;即使溫度恢復正常,也不能恢復原有狀態。
2)導熱率良好
一般情況下,多數絕緣材料是熱不良導體,因此無法使金屬材料的熱迅速傳導與逸散。由于熱的累積,絕緣材料溫度會迅速上升,結果導致絕緣劣化。由此,導熱率不得不加以重視,人們都希望獲得熱迅速逸散的材料。導熱率單位以cal/(cm·s·℃)表示。
3)熱膨脹系數小(固體絕緣材料)及熱膨脹系數適當大(氣體與液體絕緣材料)固體絕緣材料通常由兩種以上原料組合而成,機械應力分配常受到影響,其熱膨脹系數值遂受到重視,應盡可能使其值??;當以氣體與液體作為絕緣材料時,由于材料的對流效果良好,因此希望熱膨脹系數可適當大。
4)比熱大
氣體與液體絕緣材料,除擔負有作為機械絕緣物的任務外,也兼有冷卻媒質的責任。因此,絕緣材料除導熱要求良好外,其比熱值以大為宜,比熱越大,則溫度上升越小。
5)沸點高和凝點低(液體絕緣材料)
對液體絕緣材料的機械性能在高溫時盡可能保持其原有特性,希望液體具有高沸點,在低溫時希望凝點低。
4.濕氣性質
大多數絕緣材料多少都具有吸濕性,絕緣材料所要求的濕氣性質包括吸濕性良好、吸濕容量小和濕氣擴散率大等。其中,吸濕性以吸濕量與大氣濕度或水蒸氣壓及氣溫關系表示,吸濕容量由水蒸氣壓變化所產生吸濕量多少表示,濕氣擴散率表示濕氣擴散難易。


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