Odnośnie klasyfikacji materiałów izolacyjnych

Istnieje wiele rodzajów materiałów izolacyjnych, które można z grubsza podzielić na trzy kategorie: gaz, ciecz i ciało stałe. Powszechnie stosowane materiały izolujące gazy obejmują folię izolacyjną z polichlorku winylu, azotu i sześciofluorku siarki. Ciekłe materiały izolacyjne obejmują głównie mineralny olej izolacyjny i syntetyczny olej izolacyjny (olej silikonowy, dodecylobenzen, poliizobutylen, izopropylobifenyl, diaryloetan itp.). Materiały izolacyjne stałe można podzielić na dwa rodzaje: organiczne i nieorganiczne. Organiczne stałe materiały izolacyjne obejmują farbę izolacyjną, klej izolacyjny, papier izolacyjny, izolacyjne produkty z włókien, tworzywa sztuczne, gumę, lakierowane rury do malowania tkanin i izolacyjne produkty z impregnowanego włókna, folie elektryczne, produkty kompozytowe i taśmy klejące oraz laminaty elektryczne. Nieorganiczne stałe materiały izolacyjne to głównie mika, szkło, ceramika i ich wyroby. Natomiast najważniejsza jest również różnorodność solidnych materiałów izolacyjnych.

Różne urządzenia elektryczne mają różne wymagania dotyczące wydajności materiałów izolacyjnych. Materiały izolacyjne stosowane w urządzeniach elektrycznych wysokiego napięcia, takich jak silniki wysokiego napięcia i kable wysokiego napięcia, muszą mieć wysoką wytrzymałość na przebicie i niskie straty dielektryczne. Urządzenia elektryczne niskonapięciowe jako główne wymagania stawiają wytrzymałość mechaniczną, wydłużenie przy zerwaniu i odporność na ciepło.

Makroskopowe właściwości materiałów izolacyjnych, takie jak właściwości elektryczne, termiczne, mechaniczne, odporność chemiczna, odporność na zmiany klimatu i odporność na korozję, są ściśle związane z ich składem chemicznym i strukturą molekularną. Nieorganiczne stałe materiały izolacyjne składają się głównie z krzemu, boru i różnych tlenków metali, przy czym główną cechą jest struktura jonowa. Główną cechą jest wysoka odporność na ciepło. Temperatura pracy jest na ogół większa niż 180 ℃, dobra stabilność, odporność na starzenie atmosferyczne oraz dobre właściwości chemiczne i długotrwała wydajność starzenia pod działaniem pola elektrycznego; ale wysoka kruchość, niska odporność na uderzenia, wysoka odporność na ciśnienie i niska wytrzymałość na rozciąganie; słaba zdolność produkcyjna. Materiały organiczne są na ogół polimerami o średniej masie cząsteczkowej od 104 do 106, a ich odporność cieplna jest na ogół niższa niż materiałów nieorganicznych. Odporność cieplna materiałów zawierających pierścienie aromatyczne, heterocykle i pierwiastki, takie jak krzem, tytan i fluor, jest wyższa niż w przypadku ogólnych liniowych materiałów polimerowych.

Ważnymi czynnikami wpływającymi na właściwości dielektryczne materiałów izolacyjnych są siła polaryzacji molekularnej oraz zawartość składników polarnych. Stała dielektryczna i straty dielektryczne materiałów polarnych są wyższe niż materiałów niepolarnych i łatwo jest zaadsorbować jony zanieczyszczeń w celu zwiększenia przewodności i zmniejszenia właściwości dielektrycznych. Dlatego należy zwrócić uwagę na czyszczenie podczas procesu produkcyjnego materiałów izolacyjnych, aby zapobiec zanieczyszczeniu. Dielektryk kondensatora wymaga wysokiej stałej dielektrycznej, aby poprawić swoje specyficzne właściwości.