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電機絕緣材料中玻璃纖維的應用

點擊次數:843    發布日期:2014-05-29   本文鏈接:http://www.miribilla.net/news/248.html

      玻璃纖維的創始和生產至少是從1922年開始,但用于旋轉電機絕緣則要更近一些年代。至1944年, 這種纖維一直用于作為商品的聚醋樹脂的補強材料(。開始是作為軍用層壓制品用, 例如小船和浮橋。戰爭以后, 使用快速增長, 包括耐電弧電氣設備用三聚氰胺玻璃布高壓力層壓板。

      十年以后, 一直用玻璃纖維單絲作為電磁線包皮、在云母帶中用單絲作為纖維素襯墊紙的補強、用無紡布作為云母帶的襯墊和電氣絕緣用各種樹脂的層壓板。至20 世紀50年代上半期, 出現玻璃纖維紙并被開始用作為絕緣元件, 許多種樹脂和編織玻璃布與無紡席一起被制作電氣用平板和模塑成型件。1 9 54 年采用玻璃纖維粗紗和聚酷樹脂制作發電機端部繞組用強度很高的支撐環; 1 9 5 5 年用玻璃絲和PE T 絲各50 % 的組合作為電磁線的包皮用, 包好后的導線通過熱的烘爐,PE T 熔融, 然后包在玻璃絲上, 使其熔合在導線上。

      視股間絕緣所要求的絕緣質量和韌性, 導線外皮可以包一層或多層, 股間絕緣這種生產商品名稱為D a -glas , 或稱為聚醋玻璃。大多數電氣用玻璃纖維由基本無鈉的鈣一氧化鋁一硼硅玻璃制成, 這種玻璃組份專為希望有好的化學穩定性和耐潮性的電氣應用而研制, 因為它起初的研究是為電氣用, 所以通常稱為“ E ” 玻璃。玻璃的原材料是砂, 當然可廣泛取得。從熔融玻璃拉成纖維后, 與同樣組份的成塊玻璃相比, 由于形成纖維時的特殊條件, 使其性能得以改良, 與成塊玻璃相比,玻璃纖維不脆, 拉伸強度很大。

      玻璃作為一種無機材料可以承受PD 的侵襲, 當用玻璃纖維作為機械增強型電氣絕緣時, 不是利用玻璃的電氣擊穿強度。玻璃纖維是圓型的, 通常被PD 損傷的有機聚合物所包圍, 將這種玻璃復合絕緣曝露于PD 下一定時期, 發現該絕緣的聚合物材料發生了腐蝕, 而玻璃無損傷, 這種復合絕緣的電擊穿強度僅僅取決于聚合物。當用玻璃纖維補強線圈絕緣用云母帶時, 由于是用連續迭包形式, 從而使云母能達到**的耐PD 性和顯著提高擊穿強度。

      雖然已做了大量嘗試, 用薄片形式的E 玻璃作為高壓絕緣中云母片的代替品, 并取得一些成功, 但玻璃片比云母片更脆, 而且已被證明難以操作。如前所述, 大部分云母片已被成本較低的云母紙取代, 對其它無機材料的要求已降至極小。

       用寬厚比類似于云母片的薄玻璃條用作為對地絕緣的研究已作了些工作。使用特殊設備, 將許多玻璃條以砌磚墻的形式鋪成帶, 并用樹脂浸漬, 與支撐和襯墊層一起制成帶, 可以用這種帶作為線圈絕緣用, 但是這種結構制作成本極高, 而沒有帶來多大優點。

      雖然玻璃具有很好的化學惰性, 但因玻璃纖維絲的表面積和體積之比很大, 因此他們有可能遭受化學侵襲。剛拉成的玻璃纖維表面與水的親合力很大, 在集束、編織和其它處理等操作中會互相磨損,為減少損傷, 新拉成的纖維通常涂以潤滑劑, 這種潤滑劑在制成股間絕緣后可從玻璃單絲上去除, 然后再涂上表面處理劑。

      有各種各樣的潤滑劑和表面處理劑, 表面處理劑的選擇取決于與玻璃纖維一起使用的樹脂或聚合物的類型, 表面處理劑已被設計成既能與玻璃纖維表面化學鍵合, 又能與多種常用樹脂化學鍵合, 涂上表面處理劑后能部分取代在玻璃表面因大氣中的潮氣而快速形成的水。


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