توسعه اخیر مواد عایق

اولین مواد عایق مورد استفاده محصولات طبیعی مانند پنبه، ابریشم، میکا و لاستیک بودند. در آغاز قرن بیستم، مصنوعی صنعتی رزین فنولیک پلاستیکی ابتدا بیرون آمد که دارای خواص الکتریکی خوب و مقاومت حرارتی بالایی است. بعدها رزین های اوره فرمالدئید و رزین های آلکیدی با عملکرد بهتر یکی پس از دیگری ظاهر شدند. ظهور روغن عایق مصنوعی تری کلروبی فنیل جهشی در ویژگی های خاص خازن های قدرت ایجاد کرده است (اما به دلیل مضر بودن آن برای سلامتی انسان متوقف شده است). هگزا فلوراید گوگرد نیز در همان دوره سنتز شد.

از دهه 1930، مواد عایق مصنوعی به سرعت توسعه یافتند، که عمدتاً شامل رزین استال، نئوپرن، پلی وینیل کلرید، لاستیک استایرن-بوتادین، پلی آمید، ملامین، پلی اتیلن و پلی تترا فلوئورواتیلن است که به آن سلطان پلاستیک با عملکرد عالی می گویند. صبر کن. ظهور این مواد مصنوعی نقش عمده ای در توسعه فناوری الکتریکی داشته است. به عنوان مثال، از سیم لعابی استال در موتور برای بهبود دمای کار و قابلیت اطمینان آن استفاده می شود، در حالی که حجم و وزن موتور بسیار کاهش می یابد. توسعه موفقیت آمیز الیاف شیشه و تسمه بافته شده آن و سنتز رزین سیلیکون، سطح مقاومت حرارتی کلاس H را به عایق موتور اضافه کرده است.

پس از دهه 1940، پلی استر غیر اشباع و رزین اپوکسی تولید شد. ظاهر کاغذ میکای پودری باعث می شود افراد از تنگنای کمبود منابع ورق میکا رهایی یابند.

از دهه 1950، مواد جدید مبتنی بر رزین های مصنوعی، مانند پلی استر غیر اشباع و چسب های عایق اپوکسی برای اشباع سیم پیچ های موتور با ولتاژ بالا، به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفتند. محصولات سری پلی استر در عایق آستر اسلات موتور، سیم لعابی و لاک اشباع کننده استفاده می شود و عایق موتورهای ولتاژ پایین کلاس E و کلاس B ساخته شده است که باعث کاهش بیشتر حجم و وزن موتور می شود. استفاده از هگزا فلوراید گوگرد در وسایل برقی با ولتاژ بالا آغاز شد و آن را به سمت کوچک سازی با ظرفیت زیاد توسعه داد. عایق هوای کلیدهای مدار و عایق روغن و کاغذ ترانسفورماتورها تا حدی با هگزا فلوراید سولفور جایگزین شده است.

در دهه 1960، رزین‌های مقاوم در برابر حرارت حاوی حلقه‌های هتروسیکلیک و آروماتیک، مانند پلی‌آمید، پلی‌آرامید، پلی‌آریل سولفون، پلی‌فنیلن سولفید و سایر مواد متعلق به درجه‌های H و بالاتر مقاوم در برابر حرارت، به‌شدت توسعه یافتند. سنتز این مواد مقاوم در برابر حرارت، شرایط مطلوبی را برای توسعه موتورهای کلاس F و کلاس H در آینده ایجاد کرده است. فیلم های پلی پروپیلن نیز با موفقیت در خازن های قدرت در این دوره استفاده شد.

از دهه 1970، تحقیقات نسبتا کمی در مورد توسعه مواد جدید انجام شده است. در این دوره اصلاحات مختلفی عمدتاً بر روی مواد موجود انجام شد و دامنه کاربرد گسترش یافت. روغن های عایق معدنی با روش های جدید برای کاهش تلفات آنها تصفیه می شوند. عایق اپوکسی میکا پیشرفت های زیادی در بهبود خواص مکانیکی و عدم ایجاد شکاف هوا برای بهبود خواص الکتریکی آن ایجاد کرده است. خازن های قدرت از ساختار کامپوزیت کاغذ-فیلم به ساختار فیلم کامل تبدیل می شوند. کابل های برق 1000 کیلوولت UHV شروع به مطالعه جایگزینی کاغذ فیبر طبیعی سنتی با عایق کاغذ مصنوعی کردند. مواد عایق بدون آلودگی نیز از دهه 1970 به سرعت توسعه یافتند، مانند استفاده از محیط غیر سمی ایزوپروپیل بی فنیل و روغن استر برای جایگزینی محیط سمی کلر بی فنیل، و گسترش رنگ بدون حلال. با رواج لوازم خانگی، حوادث بزرگ آتش سوزی اغلب به دلیل آتش گرفتن مواد عایق آنها رخ می دهد، بنابراین تحقیقات در مورد مواد مقاوم در برابر شعله توجه را به خود جلب کرده است.