Щодо класифікації ізоляційних матеріалів

Існує багато видів ізоляційних матеріалів, які можна умовно розділити на три категорії: газоподібні, рідкі та тверді. Зазвичай використовувані газоізоляційні матеріали включають повітряну, азотну та гексафторидну сірку ізоляційну плівку ПК. Рідкі ізоляційні матеріали в основному включають мінеральне ізоляційне масло та синтетичне ізоляційне масло (силіконове масло, додецилбензол, поліізобутилен, ізопропілбіфеніл, діарилетан тощо). Тверді ізоляційні матеріали можна розділити на два види: органічні та неорганічні. Органічні тверді ізоляційні матеріали включають ізоляційну фарбу, ізоляційний клей, ізоляційний папір, ізоляційні волокнисті вироби, пластмаси, гуму, лаковані тканинні труби та ізоляційні просочені волокнисті вироби, електричні плівки, композитні вироби та клейкі стрічки, а також електричні ламінати. Неорганічні тверді ізоляційні матеріали в основному включають слюду, скло, кераміку та вироби з них. На відміну від цього, різноманітність твердих ізоляційних матеріалів також є найважливішою.

Різне електрообладнання має різні вимоги до експлуатаційних характеристик ізоляційних матеріалів. Ізоляційні матеріали, що використовуються у високовольтному електричному обладнанні, наприклад, високовольтні двигуни та високовольтні кабелі, повинні мати високу міцність на пробив і низькі діелектричні втрати. Основними вимогами до низьковольтних електроприладів є механічна міцність, подовження при розриві та ступінь термостійкості.

Макроскопічні властивості ізоляційних матеріалів, такі як електричні властивості, теплові властивості, механічні властивості, хімічна стійкість, стійкість до зміни клімату та корозійна стійкість, тісно пов’язані з його хімічним складом і молекулярною структурою. Неорганічні тверді ізоляційні матеріали в основному складаються з кремнію, бору та різноманітних оксидів металів, головною особливістю яких є іонна структура. Головна особливість – висока термостійкість. Робоча температура, як правило, перевищує 180 ℃, хороша стабільність, стійкість до атмосферного старіння, хороші хімічні властивості та довготривале старіння під дією електричного поля; але висока крихкість, низька ударостійкість, висока стійкість до тиску і низька міцність на розрив; погана технологічність. Органічні матеріали, як правило, є полімерами із середньою молекулярною масою від 104 до 106, і їх термостійкість, як правило, нижча, ніж у неорганічних матеріалів. Термостійкість матеріалів, що містять ароматичні кільця, гетероцикли та такі елементи, як кремній, титан і фтор, вища, ніж у звичайних лінійних полімерних матеріалів.

Важливими факторами, що впливають на діелектричні властивості ізоляційних матеріалів, є сила полярності молекул і вміст полярних компонентів. Діелектрична проникність і діелектричні втрати полярних матеріалів вищі, ніж у неполярних матеріалів, і легко адсорбувати іони домішок, щоб збільшити провідність і зменшити його діелектричні властивості. Тому в процесі виготовлення ізоляційних матеріалів слід приділяти увагу очищенню, щоб запобігти забрудненню. Діелектрик конденсатора потребує високої діелектричної проникності для покращення його специфічних характеристик.