?絕緣材料是電氣產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)和保障,對電機和電氣行業(yè)的發(fā)展起著特別重要的作用。絕緣材料的發(fā)展和進步依賴于高分子材料的發(fā)展,直接制約和影響著電氣產(chǎn)品的發(fā)展和進步。
絕緣材料是電氣產(chǎn)品先進技術(shù)的關(guān)鍵,也是電氣產(chǎn)品長期安全可靠運行的重要保障。因此,要求絕緣材料不斷開發(fā)新品種,提高產(chǎn)品性能和質(zhì)量,以滿足電氣產(chǎn)品不斷發(fā)展的需要。經(jīng)過50多年的發(fā)展,我國絕緣材料已初步形成了產(chǎn)品和配套設(shè)施較為齊全、生產(chǎn)規(guī)模和科研實力相當(dāng)?shù)墓I(yè)體系。尤其是近20年來,絕緣材料品種發(fā)展迅速,質(zhì)量大幅提升,產(chǎn)品水平達到新的高度。
在20世紀之前,
絕緣材料基本上來源于天然材料或其制品。最早的電機是用絲、棉紗、棉布做的絕緣材料。為了提高耐水性,使用天然樹脂如蟲膠來浸漬植物油和瀝青。
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絕緣材料?
20世紀初,由于有機合成和高分子化學(xué)的發(fā)展,人類制造出了第一種合成聚合物——酚醛樹脂,這也是絕緣材料領(lǐng)域的重要發(fā)明。酚醛樹脂一經(jīng)問世,就被廣泛使用,用作浸漬漆、塑料、浸漬纖維制品和層壓制品。后來出現(xiàn)了脲醛樹脂、苯胺甲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、甘油樹脂。
自20世紀30年代以來,開發(fā)了聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、氯丁橡膠和聚乙烯醇縮醛。50年代以后,硅樹脂、聚酯薄膜、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等。被工業(yè)化,而玻璃纖維和云母粉產(chǎn)品開始工業(yè)化生產(chǎn),促進了絕緣材料的發(fā)展。隨著現(xiàn)代高分子化學(xué)和工業(yè)的發(fā)展,基于合成高分子的絕緣材料的發(fā)展期才真正開始。前段出現(xiàn)的聚合物已經(jīng)陸續(xù)應(yīng)用到絕緣材料上,新品種絕緣材料也發(fā)展很快,比如應(yīng)用在電機上的無溶劑漆。
沉浸;復(fù)合膜制品用作電機的槽絕緣;云母粉產(chǎn)品發(fā)展迅速,用于大型高壓發(fā)電機;六氟化硫問世,應(yīng)用于高壓電器。
20世紀70年代,在聚合物工業(yè)進一步向大規(guī)模工業(yè)化發(fā)展的同時,新的F級和H級絕緣材料開始出現(xiàn),相繼開發(fā)出聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、聚馬來酰亞胺、二苯醚等耐熱絕緣漆、膠粘劑和薄膜,以及改性環(huán)氧、不飽和聚酯、聚芳酰胺纖維紙及其復(fù)合材料。電氣產(chǎn)品耐熱等級大量提升到B級,冶金、起重機、機車電機等特種電機采用了新的F級和H 絕緣材料級。
80年代以來,我國大規(guī)模自主開發(fā)了F級、H級絕緣材料等性能得到提升的產(chǎn)品,如改性二苯醚、改性雙馬來酰亞胺、改性聚酯亞胺漆包線漆、聚酰胺酰亞胺漆包線漆、聚酰亞胺漆包線漆、F級、H級玻璃纖維制品、高性能聚酰亞胺薄膜、F級環(huán)氧云母粉帶等。無溶劑浸漬樹脂和快干浸漬漆發(fā)展迅速。采用少膠粉云母帶和VPI(真空壓力浸漬)浸漬樹脂。
應(yīng)用現(xiàn)代納米技術(shù)開發(fā)絕緣材料。納米技術(shù)可以應(yīng)用在很多領(lǐng)域,包括絕緣材料 field。納米尺寸的粉末(1 ~ 1 ~ 100nm)可以均勻地分散在聚合物樹脂中,或者在聚合物內(nèi)部形成或添加納米尺寸的顆?;驘o定形物質(zhì),或者形成納米尺寸的微孔或氣泡。由于納米粒子的結(jié)構(gòu)特點,復(fù)合材料表現(xiàn)出一系列獨特而奇異的性質(zhì),這使得納米材料發(fā)展成為一個很有前途的新材料領(lǐng)域。中國已經(jīng)開展了這方面的研究。例如,四川大學(xué)成功制備了聚酰亞胺/蒙脫土納米復(fù)合膜。納米材料的應(yīng)用必將為傳統(tǒng)的絕緣材料所不能達到的許多新的、不同的性能開辟新材料、新技術(shù)的發(fā)展前景。