Polimēru elektroizolācijas materiāli un to izmantošana

Vārds "polimērs" nāk no "monomēra", aizstājot prefiksu "mono" ar prefiksu "poly", kas nozīmē "daudzi". Fakts ir tāds, ka ķīmiskās sintēzes procesā polimērus iegūst no monomēriem: polietilēns - no etilēna, polistirols - no stirola, polivinilhlorīds (PVC, polivinilhlorīds) - no vinilhlorīda (vinilhlorīds) utt.

Tāpēc ņemiet to gumijas un gumijas, sintētiskie sveķi un tekstolīti, lakas un līmvielas, šķiedras un plastmasas, hermētiķi, špakteles utt. Polimēri tiek plaši izmantoti kā elektroizolācijas materiāli. Tie tiks apspriesti tālāk.

Visus polimēru materiālus, ko izmanto kā elektroizolācijas materiālus, var viegli iedalīt četros veidos pēc to raksturīgajām fizikālajām īpašībām: termoplasti, termoreaktīvi, lamināti un plastmasa (plastmasa). Apskatīsim katru polimēra veidu atsevišķi.

Termoplasti

"Termo" - siltums, "slānis" - veidots.Būtība ir tāda, ka pat karsējot termoplastu struktūra paliek nemainīga, tā vienkārši pārveido cieto stāvokli mīkstā, plastmasas un ir viegli apstrādājama un pārstrādājama.

Ekskluzīvi termoplastu pārstāvji: polivinilhlorīds, polietilēns, polistirols, polipropilēns, poliformaldehīds, poliamīdi, poliakrilāti, fluoroplastmasa u.c.

No termoplastmasas, kad tas augstas temperatūras ietekmē ir pārgājis viskozā plūsmas stāvoklī, jūs varat veidot izstrādājumus vai līdzīgi apstrādāt termoplastiskos atkritumus. Termoplastu ir viegli izliet un izspiest. Šajā gadījumā termoplastu transformācijas reakcijas nenotiek, tās var atkārtoti apstrādāt un veidot.

Tipisks termoplastiskā izstrādājuma pārstāvis ir PVC izolācijas lente. Ja nedaudz pasildīsi, tas mīkstinās, bet pēc atdzesēšanas atkal kļūs diezgan biezs. PVC izolācijas lente vienmēr ir bijusi populāra elektrotehnisko darbu speciālistu vidū.

Reaktoplasti

Atšķirībā no tīras termoplastmasas, termoreaktīvas plastmasas ir polimēri, kas termiskās iedarbības rezultātā vispirms nonāk viskozā plastmasas stāvoklī un pēc tam cietā nešķīstošā un nešķīstošā stāvoklī.

Ja mēģināsiet pārkausēt sacietējušo termoreaktīvo plastmasu, tā vairs nekļūs ar tādu pašu viskozitāti, un, turpinot karsēt, tā neatgriezeniski sabruks. Tas notiek tāpēc, ka termoreaktīvo vielu apstrādi pavada neatgriezeniska ķīmiska reakcija, un, ja produkts veidojas, tā tālāka pārveide nav iespējama.

Termoreaktīvo plastmasa ietver: aminoplastmasu, silikona plastmasu, fenola plastmasu, epoksīda plastmasu, uretāna plastmasu, anilīna plastmasu un citas.Poliestera un epoksīda, karbīda un fenola-formaldehīda sveķi ir visizplatītākās termoreaktīvo plastmasas pamats. Parasti termoreaktīvas plastmasas ir cietākas nekā termoplastmasas, un to izstrādājumi bieži satur pildvielas, piemēram, oglekli, krītu, stiklšķiedru utt.

Īpaša termiski saraušanās izstrādājuma piemērs ir termiski saraušanās caurule vai termiski saraušanās uzmava. Ar starojumu apstrādātais polimērs karsējot saruks, bet jūs nevarēsiet to nolobīt. Šādas caurules tiek izmantotas elektrisko izstrādājumu un vadu izolācijai.

Laminēta plastmasa

Lamināti ietver dažādus materiālus, tostarp šķiedru pildvielas un polimērus, kas piesūcināti ar pildvielām un līmēm, kas atsevišķas loksnes pārvērš blīvā daudzslāņu plastmasā.

Lokšņu elektroizolācijas materiāli galvenokārt tiek izgatavoti no laminētas plastmasas, jo no tām ir ērti izgatavot vajadzīgā biezuma un izmēra loksnes, nepieciešamās virsmas formas.

Spilgti laminētās plastmasas pārstāvji - tekstolīts, getinakss, koka laminētas plastmasas, azbesta laminētas plastmasas u.c.

Getinax pamatā ir bakelīts un papīrs. Uz papīra tiek uzklāts Bakelite lakas slānis, pēc tam papīrs tiek velmēts vairākās kārtās, pēc tam nosūtīts zem augstspiediena preses paaugstinātā temperatūrā.

Siltuma ietekme uz bakelītu pārvērš to jaunā — nešķīstošā un nešķīstošā stāvoklī —, kā rezultātā tiek iegūts izturīgs, augstas cietības lokšņu materiāls ar lieliskām elektroizolācijas īpašībām. Tajā pašā laikā materiāls ir labi griezts, urbts, griezts - viegli apstrādājams.

Getinax izmanto, lai ražotu dažādu elektrisko izstrādājumu daļas, kurām nepieciešama uzticama izolācija, piemēram, izolācijas statīvi un paplāksnes. Nomainot papīru ar audumu, mēs vairs neiegūstam getinaksu, bet gan tekstolītu — izturīgāku, nodilumizturīgāku laminētu plastmasu.

Tekstolīts berzes stabilitātes ziņā pārspēj dažus metālus, nav nejaušība, ka dažreiz no tā tiek izgatavoti mehānismu zobrati. Stikla šķiedras lamināts ir vēl izturīgāks materiāls — stikla audums padara to karstumizturīgu.

Stikla šķiedras foliju un getinax foliju tradicionāli izmanto dažādu elektronisko ierīču iespiedshēmu plates ražošanai: no vienas vai abām pusēm šādai stikla šķiedrai tiek uzklāta oksidēta vara folija (tā tiek iekļauta laminētas plastmasas formēšanas procesā presēšanas stadijā) ar līme).

Īpašiem pielietojumiem folija var būt niķelēta vai hromēta. Kad PCB raksts tiek pārnests uz folijas slāni, nevajadzīgā folija ārpus raksta tiek iegravēta (piemēram, ar dzelzs hlorīdu), atstājot vara pēdas. Pēc tam sliedes tiek izolētas ar lodēšanas masku, un radio komponenti tiek montēti uz dēļa (pielodēti pie sliedēm).

Plastmasas

Nākamais elektroizolācijas polimēru veids ir plastmasa (plastmasa, plastmasa). Tie ir izgatavoti no dabīgiem un sintētiskiem polimēriem, kas nosaka to īpašības. Papildus bāzes polimēram plastmasai tiek pievienots plastifikators, pildviela, krāsviela un stabilizators.

Plastmasas dielektriskās īpašības, karstumizturību un mitruma uzsūkšanos spēcīgi ietekmē pildviela, kas var būt minerāla vai organiska, pulverveida vai šķiedraina, lokšņu vai slāņaina.

Pulvera pildvielu piemēri: vizla, ogle, koksnes milti, grafīts, kvarca milti, talks, metāla pulveris utt. Šķiedru pildvielu piemēri: stikla šķiedra, azbests, vate, papīra skaidas, zāģu skaidas utt. Laminēts: stikla šķiedra, azbesta audums, papīrs, kokvilnas audums, koka finieris utt.

Lai plastmasai piešķirtu elastību, tai pievieno plastifikatoru. Plastifikators palielina pagarinājumu, samazina stiepes izturību. Lai iegūtu vēlamo krāsu, pareizo dekoratīvo efektu, tiek pievienota krāsviela. Stabilizators ir nepieciešams, lai plastmasa saglabātu savas īpašības visā izstrādājuma dzīves laikā un to nesabojātu karstums vai saules gaisma.

Bieži vien plastmasu ražo tikai no polimēra, neko nepievienojot: organiskā stikla, vinila plastmasas (PVC plastmasa), polistirola, polietilēna utt. Bieži vien plastmasu zem spiediena augstā temperatūrā presē veidnēs un tādējādi iegūst pilnībā gatavus izstrādājumus.

Kad izstrādājumam pēc dizainera plāna jābūt kādai citai detaļai, piemēram, metāla uzgrieznim vai uzmavai, tad daļa tiek vienkārši presēta vai iestrādāta formēšanas stadijā.

Ja izolācijas materiāls lietotājam ir nepieciešams nevis detaļas veidā, bet vienkārši kā palīgmateriāls, tad tas tradicionāli tiek pārdots plātņu, ruļļu veidā vai iepakots konteineros.

Plastmasas elektriskās izolācijas piemērs ir VVG strāvas kabeļa apvalks, ko izmanto elektroenerģijas pārvadei un sadalei.