Изоляционные материалы это: Изоляционные материалы — это… Что такое Изоляционные материалы?

Содержание

Изоляционные материалы — это… Что такое Изоляционные материалы?

Проблемы с содержанием статьи Возможно, эта статья содержит оригинальное исследование.

Добавьте ссылки на источники, в противном случае она может быть выставлена на удаление.
Дополнительные сведения могут быть на странице обсуждения.

Изоляцио́нные материа́лы (электроизоляционные материалы) — диэлектрики, которые служат целям электрической изоляции. Фактически электроизоляционные материалы предназначены препятствовать протеканию — безразлично, постоянного и переменного тока.

Применяются электроизоляционные материалы в электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах.

У электроизоляционных материалов желательны большое удельное объёмное сопротивление, высокое пробивное напряжение, малый тангенс диэлектрических потерь и малая диэлектрическая проницаемость . Важно, чтобы вышеперечисленные параметры были стабильны по отношению к температуре.

Электроизоляционные материалы можно подразделить по агрегатному состоянию.[источник?]

  • Газообразные
  • Жидкие
  • Природные неорганические
  • Искусственные неорганические
  • Природные органические
  • Синтетические органические

Газообразные. У всех газообразных электроизоляционных материалов диэлектрическая проницаемость близка к 1 и тангенс диэлектрических потерь так же мал, зато мало и напряжение пробоя. Чаще всего в качестве газообразного изолятора используют воздух, однако в последнее время всё большее применение находит элегаз (гексафторид серы, SF6), обладающий почти втрое бо́льшим напряжением пробоя и значительно более высокой дугогасительной способностью. Иногда для изготовления электроизоляционных материалов применяют сочетание газообразных и органических материалов.

Жидкие — чаще всего используют в трансформаторах, выключателях, кабелях, вводах для электрической изоляции и в конденсаторах из пропитанной маслом бумаги.

Природные неорганические — наиболее распространённый материал слюда, она обладает гибкостью при сохранении прочности, хорошо расщепляется, что позволяет получить тонкие пластины. Химически стойка и нагревостойка. В качестве электроизоляционных материалов используют мусковит и флогопит, однако мусковит всё же лучше.

Искусственные неорганические — хорошим сопротивлением изоляции обладают малощелочные стёкла, стекловолокно, ситалл, но основным электроизоляционным материалом всё же является фарфор (полевошпатовая керамика). Эта керамика широко используется для изоляторов токонесущих проводов высокого напряжения, проходных изоляторов, бушингов и т. д. Однако из-за высокого тангенса диэлектрических потерь не годится для высокочастотных изоляторов. Для других более узких задач используется керамика — форстеритовая, глинозёмистая, кордиеритовая и т. д.

Естественные органические — в последнее время в связи с расширением производства синтетических электроизоляционных материалов их применение сокращается. Выделить можно следующие — целлюлоза, парафин, пек, каучук, янтарь и другие природные смолы.

Синтетические органические — большая часть данного материала приходится на долю высокомолекулярных химических соединений — пластмассы.

Изоляционный материал, виды изоляции, жидкая изоляция для проводов

В этой статье пойдет речь о таком важном элементе электрического кабеля, как изоляция. В общих чертах будет освещена тема о характеристиках и свойствах изоляционных материалов, сфере применения электроизоляторов.

Электрическая изоляция

Электрическая изоляция

Электрическая изоляция

Представляет собой слой материала, не способного проводить электричество, или, другими словами, диэлектрика. Покрытая таким материалом металлическая токопроводящая жила надежно защищена от контакта с другим проводником, а также не способна нанести повреждения человеку, производящему работы с ней.

Как изоляционные материалы выступают следующие диэлектрики: стекло, керамика, различные виды полимеров, слюда. Одной из разновидностей изоляции является воздушная. Конструкция ее примечательна тем, что жилы проводников расположены в пространстве таким образом, что между ними находится прослойка воздуха, которая ограничивает их контакт.

Исторически первые образцы изоляции выполнялись из навитой на медные провода бумаги, которая была пропитана парафином, или резины. На сегодняшний день резина используется для проводов и кабелей, эксплуатирующихся в условиях больших температурных перепадов.

Срок службы изоляции сильно зависит от температуры рабочей среды.  Достаточно превышения в несколько градусов для снижения срока эксплуатации материала изоляции примерно в два раза.

Характеристики электроизоляторов

Ко всем без исключения электроизоляторам предъявляются общие требования.

Электрическая прочность

Главная задача диэлектрика – обеспечить требуемый уровень значения величины электрической прочности на пробой. Данная величина находится в прямой зависимости от того, насколько толстая фарфоровая стенка изолятора. Нарушение прочности происходит при пробое твердого диэлектрика или в результате разряда по поверхности изолятора. Прочность характеризуется напряжением промышленной частоты, которое способен выдержать изолятор при сухой и мокрой поверхности, а также импульсным напряжением при испытании.  Эту величину проверяют специальным прибором – мегаомметром.

Удельное сопротивление

Изоляционный материал пропускает небольшую часть электрического тока. Эта величина является несоизмеримо малой, в сравнении с теми токами, которые протекают постоянно по жилам. Электрический ток может идти через два пути: сквозь сам изоляционный материал или по его поверхности. Удельным сопротивлением называется величина сопротивления единицы объема материала. Она равна отношению произведений величин сопротивлений тока, идущего по изолятору и сквозь него, к их же сумме.

В качестве единицы измерения данной величины взято значение сопротивления изоляционного материала, выполненного в форме куба с гранью 1 см, где направление тока совпадает с вектором направления двух наружных противоположных граней. Величина удельного сопротивления зависит от агрегатного состояния материала и других важных величин.

Диэлектрическая проницаемость

После помещения изолятора в электромагнитное поле происходит изменение направления в пространстве частиц с плюсовыми зарядами: они выстраиваются по силовым линиям электромагнитного поля. Электронные оболочки меняют свою ориентацию в противоположную сторону. Молекулы поляризуются. При поляризации диэлектриков происходит образование собственного поля у молекул, которое действует в сторону, противоположную направлению общего поля. Эта способность определяется диэлектрической проницаемостью.

Важно! Диэлектрическая проницаемость характеризует степень поляризации диэлектрика. Она оказывает влияние на емкость таких элементов, как конденсаторы. При их изготовлении следует применять изоляцию с большой величиной диэлектрической проницаемости. Измерение величины производят в фарадах на метр погонный (Ф/м). Единица измерения получила свое название в честь великого английского ученого Майкла Фарадея, внесшего весомый вклад в науку в области электромагнетизма.

Угол диэлектрических потерь

Диэлектрические потери – энергия электрического поля, рассеивающаяся в изоляционном материале за определенную единицу времени. Энергия никуда не исчезает, а переходит из одного состояния в другое (тепло). Чем выше величина потерь, тем больше риск теплового разрушения диэлектрика. Эта характеристика электроизолирующего материала измеряется тангенсом угла диэлектрических потерь. Зависимость тангенса угла от значения диэлектрических потерь линейная.

Сферы применения электроизоляторов

Чтобы выяснить, где применяются электроизоляторы, достаточно просто вспомнить, где распространена электропроводка. Это могут быть как бытовые системы электроснабжения и электроосвещения, так и промышленные. В электрических силовых кабелях, прокладываемых снаружи и под землей, содержится несколько слоев такой изоляции. В приборостроении отдельные элементы конструкции приборов также приходится изолировать от напряжения. Это могут быть как небольшие элементы разных плат, так и целые узлы. Такая изоляция позволяет сохранить эксплуатационные характеристики материалов, расположенных вблизи токоведущих жил.

Жидкие диэлектрики

Жидкая изоляция

Жидкая изоляция

К такому виду диэлектриков относят различные виды масел, лаков, паст и смол. Большое распространение получили продукты переработки нефти – минеральные масла. Такие изоляторы используются в трансформаторных подстанциях небольшой мощности, масляных выключателях, кабелях и конденсаторах. Жидкая изоляция для проводов применяется при подготовке к работе кабелей и конденсаторов.

Заметка. В качестве альтернативы жидкой изоляции можно применить спрей для проводов. Дистиллированная вода также является диэлектриком.

Технические характеристики жидких диэлектриков напрямую зависят от их чистоты. Чем больше загрязнены масло, вода и другие подобные диэлектрические жидкости, тем более худшими характеристиками они обладают. Очистка таких жидкостей производится при помощи дистилляции или ионообменной сорбции.

Твердые диэлектрики

Твердая изоляция

Твердая изоляция

Это самая распространённая и популярная группа электроизолирующих материалов. К таким изоляторам относят:

  • Стекла из неорганических веществ.
  • Установочная и конденсаторная керамика.
  • Мусковит, флогопит.
  • Асбест.
  • Пленки из неорганических материалов.

Кроме этого, твердые изоляторы делятся на полярные, неполярные и сегнетоэлектрические. Критерием разделения выступает степень поляризации. К основным свойствам твердых изоляторов также можно отнести их химическую стойкость, трекингостойкость и дендритостойкость. Первое качество характеризует способность материала противостоять агрессивным химическим средам, типа кислот и щелочей. Трекингостойкость – это способность противостоять воздействию электрической дуги. Дендритостойкость характеризует устойчивость к появлению дендритов. Дендрит – продукт осадка частиц в электролите, получаемый при воздействии электрического тока высоких плотностей.

Помимо всего этого, провода также защищают от электромагнитных помех. В качестве такой защиты используют фольгу, спиральную обмотку, оплетку жил.

Газообразные диэлектрики

Данные виды изоляции можно разделить на две большие группы: материалы естественного происхождения и искусственные. Вдыхаемый человеком обыкновенный воздух является естественным изоляционным материалом, к искусственным относят различные газы. Воздух не подходит для использования в герметично закрытых корпусах оборудования из-за большого процента содержания кислорода в нем. Актуальным для таких установок будет электротехнический газ. Газообразные электроизоляционные материалы имеют значение диэлектрической проницаемости, равное 1. Преимуществами этой группы диэлектриков являются небольшая величина диэлектрических потерь и степень пробоя.

Неорганические диэлектрики

К такому типу изоляции относятся преимущественно вещества, химическая формула которых не содержит органических элементов. К наиболее распространенным электроизоляционным материалам подобного рода относится следующий ряд: стекло и его разновидности, слюда, керамические материалы, такие, как стеатит, радиофарфор, термоконд. Производные стекла используются для изготовления различных стеклянных трубок, баллонов. Фарфоровая изоляция часто используется для создания конденсаторов, резисторов.

Классификация по нагревостойкости

Ниже в статье приведены данные по классам нагревостойкости диэлектриков, взятые из  ГОСТ 8865-93 «Системы электрической изоляции», п.2 2.1, таблица №1:

  • Y – материалы из не погруженных в жидкий диэлектрик бумаги, картона, целлюлозы, шелка, различных волокнистых материалов. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 90°С.
  • A – относятся материалы предыдущего класса, а также из искусственного шелка, которые пропитаны масляными и другими лаками. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 105°С.
  • E – это синтетические и органические пленки, смолы, компаунды. Температура, которую способна выдержать изоляция, – 120°С.
  • B – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые были изготовлены с применением органических связующих материалов обычной нагревостойкости. Температура, которую способен выдержать такой материал, – 130°С.
  • F – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые пропитаны смолами и лаками соответствующей нагревостойкости. Изолятор выдерживает нагрев до 155°С.
  • H – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые применяются с кремнийорганическими связующими и пропитками. Ткань характеризуется высокой температурной устойчивостью – до 180°С.
  • C – основу изолятора составляют слюда, асбест, стекловолокно, которые используются безо всяких связующих веществ органического происхождения. Самые устойчивые к температурному воздействию среди изоляционных материалов – до 180°С.

Электроизоляционные лакированные ткани

Лакированные изолирующие ткани

Лакированные изолирующие ткани

Этот вид диэлектрика характеризуется тем, что изготавливается на основе ткани, пропитанной лаком. Нанесение изолятора на ткань происходит при помощи кисточки. Такой лак образует пленку, обладающую требуемыми диэлектрическими свойствами.

Ткань, применяемая в такой изоляции, преимущественно хлопчатобумажная. Также встречаются материалы на шелковой, капроновой и стеклянной основе. Стекловолокнистая ткань характеризуется повышенной устойчивостью к высоким температурам. Основной сферой применения таких тканей будут являться электрические машины и аппараты, где важна гибкость изоляционного материала.

Заметка. Наиболее часто использующимся электриками изолятором подобного вида является обычная ПВХ лента или, по-простому, изолента.

В этой статье были кратко рассмотрены типы изоляции, свойства и условия применения данного материала. Статья будет полезна как опытным электротехникам, так и впервые пробующим свои силы домашним мастерам. Она поможет подобрать требуемую изоляцию проводников и кабелей, согласно конкретным условиям рабочего процесса.

Видео

Теплоизоляционные материалы: виды,описание,фото,свойства | Строительные материалы

Чтобы защитить жилье от теплопотерь и повышенной влажности, его покрывают различными типами утеплителей. Выбрать лучший из них очень сложно, ведь у каждого изделия собственные уникальные свойства и область применения. Теплоизоляционные материалы, которые применяются в современном строительстве, с одной стороны экологичны, с другой – удобны в монтаже. Изучив основные виды утеплителей, можно выбрать лучший теплоизоляционный материал, отвечающий именно вашим потребностям.

Основные виды утеплителей

Современные теплоизоляционные материалы для применения в строительстве и ремонте делятся на множество разновидностей: промышленные и бытовые, природные и искусственные, гибкие и жесткие теплоизоляционные материалы и т.д.

К примеру, по форме современная теплоизоляция разделяется на такие образцы, как:

  • рулоны;
  • листовой;
  • единичный;
  • сыпучий.

По структуре отличают следующие типы термоизоляции со своей уникальной особенностью:

  • волокнистые;
  • ячеистые;
  • зернистые.

По виду сырья выделяют такие изделия различного класса качества:

  1. Органические, природные или натуральные утеплители — это пробковая кора, целлюлозная вата, пенополистирол, древесное волокно, пенопласт, бумажные гранулы, торф. Эти виды строительных теплоизоляционных материалов применяются исключительно внутри помещения, чтобы минимизировать высокую влажность. Однако природные строительные термоизоляторы не огнеупорны.
  2. Неорганические теплоизоляционные материалы — горные породы, стекловолокно, пеностекло, минераловатные утеплители, вспененный каучук, ячеистые бетоны, каменная вата, базальтовое волокно. Хороший изолятор тепла из данной категории отличается высокой степенью паропроницаемости и огнестойкости. Особенно эффективно утепление изделием с гидрофобизирующими добавками.
  3. Смешанные — перлит, асбест, вермикулит и другие утеплители из вспененных горных пород. Отличаются наилучшим качеством и, разумеется, повышенной стоимостью. Это самые дорогие марки лучших теплоизоляционных материалов. Поэтому таким утеплителем покрывают помещения намного реже, чем более экономными материалами.

Если нужно сделать термическую изоляцию трубопровода в стене, то для этого применяются  специальные «рукава» повышенной плотности.

Определение лучшего изделия зависит не только от цены. Их выбирают по качественным характеристикам, эргономичным свойствам и экологичности.

Какие задачи решает теплоизоляционный материал

Теплоизоляция является одним из приоритетных направлений при строительстве, поскольку ее применение позволяет многократно повысить эксплуатационные характеристики зданий. Постройка с достаточным количеством утеплителя гораздо меньше промерзает зимой, что снижает затраты на его отопление. Также она менее склонна к перегреву летом, сохраняя внутри комфортную температуру, что экономит ресурс кондиционерного оборудования.

Наличие теплоизоляции дает возможность избежать резких скачков температуры в помещении. Это очень важно, если внутри помещений применяется чувствительный к этому параметру отделочный материал, к примеру, древесина или отдельные виды пластика, в том числе и ПВХ используемый для производства натяжных потолков. Отсутствие существенных колебаний температуры дает возможность убрать благоприятные условия для образования конденсата. Именно применение теплоизоляции исключает появление сырости и развития плесени. Конечно при условии, что влага не образовывается внутри помещения слишком интенсивно от других факторов или накапливается в результате отсутствия гидроизоляции между фундаментом и фасадными стенами.

Сырость на стенах приводит к отслаиванию отделочных материалов. Как следствие наблюдается срывание обоев, а также тяжелой керамической плитки. Переизбыток влаги от отсутствия достаточной теплоизоляции также приводит к расширению изделий из дерева. Как следствие наблюдается коробление напольного покрытия, деформация дверей, от чего они неплотно входят в дверную коробку, и так далее.

Стоит также отметить, что теплоизоляционные материалы помимо своего прямого предназначения обладают звукоизоляционными свойствами. Конечно, их эффективность не столь высока как у специализированных для этой цели покрытий, но вполне достаточная, чтобы уменьшить передачу громких звуков.

Применяемые теплоизоляционные материалы

Существует довольно широкий ассортимент предлагаемых на рынке материалов, которые могут применяться в качестве удачного утеплителя. Среди них оптимальный баланс между стоимостью и эффективностью имеют:
  • Минеральная вата.
  • Пенопласт.
  • Пенополистирол.
  • Пеноплекс.
  • Вспененный пенополиэтилен.
  • Пенополиуретан.

На какие параметры обращать внимание при выборе?

Выбор качественной теплоизоляции зависит от множества параметров. Берутся во внимание и способы монтажа, и стоимость, и другие важные характеристики, на которых стоит остановиться подробнее.

Выбирая самый лучший теплосберегающий материал, необходимо тщательно изучить его основные характеристики:

  1. Теплопроводность. Данный коэффициент равен количеству теплоты, которое за 1 ч пройдет сквозь 1 м изолятора площадью 1 м2, измеряется Вт. Показатель теплопроводности напрямую зависит от степени влажности поверхности, поскольку вода пропускает тепло лучше воздуха, то есть сырой материал со своими задачами не справится.
  2. Пористость. Это доля пор во всеобщем объеме теплоизолятора. Поры могут быть открытыми и закрытыми, крупными и мелкими. При выборе важна равномерность их распределения и вид.
  3. Водопоглощение. Этот параметр показывает количество воды, которое может впитать и удержать в порах теплоизолятор при прямом контакте с влажной средой. Для улучшения этой характеристики материал подвергают гидрофобизации.
  4. Плотность теплоизоляционных материалов. Данный показатель измеряется в кг/м3. Плотность показывает соотношение массы и объема изделия.
  5. Влажность. Показывает объем влаги в утеплителе. Сорбционная влажность указывает на равновесие гигроскопической влажности в условиях разных температурных показателей и относительной влажности воздуха.
  6. Паропроницаемость. Это свойство показывает количество водяного пара, проходящее за один час через 1 м2 утеплителя. Единица измерения пара – мг, а температура воздуха внутри и снаружи принимается за одинаковую.
  7. Устойчивость к био разложению. Теплоизолятор с высокой степенью биостойкости может противостоять воздействию насекомых, микроорганизмов, грибков и в условиях повышенной влажности.
  8. Прочность. Данный параметр свидетельствует о том, какое влияние на изделие окажет транспортировка, хранение, укладка и эксплуатация. Хороший показатель находится в пределах от 0,2 до 2,5 МПа.
  9. Огнеустойчивость. Здесь учитываются все параметры пожарной безопасности: воспламеняемость материала, его горючесть, дымообразующая способность, а также степень токсичности продуктов горения. Так, чем дольше утеплитель противостоит пламени, тем выше его параметр огнестойкости.
  10. Термоустойчивость. Способность материала сопротивляться воздействию температур. Показатель демонстрирует уровень температуры, после достижения которой у материала изменятся характеристики, структура, а также уменьшится его прочность.
  11. Удельная теплоемкость. Измеряется в кДж/(кг х °С) и тем самым демонстрирует количество теплоты, которое аккумулируется слоем теплоизоляции.
  12. Морозоустойчивость. Данный параметр показывает возможность материала переносить изменения температуры, замерзать и оттаивать без потери основных характеристик.

Во время выбора теплоизоляции нужно помнить о целом спектре факторов. Надо учитывать основные параметры утепляемого объекта, условия использования и так далее. Универсальных материалов не существует, так как среди представляемых рынком панелей, сыпучих смесей и жидкостей нужно выбрать наиболее подходящий для конкретного случая тип теплоизоляции.

Теплоизоляционные материалы виды и свойства

Керамзит — один из основных пористых заполнителей, использующихся в строительстве. Это прочный и легкий материал, имеющий плотность 250—800 кг/м. Керамзит выпускается в виде песка, гравия и щебня.

Керамзитовый гравий получают в результате обжига легкоплавких вспучивающихся глин при температуре около 1200°С. В результате образуются гранулы размером 5— 40 мм. Спекшаяся оболочка на поверхности гранулы придает ей прочность. В изломе гранула керамзита имеет структуру застывшей пены.

Керамзитовый песок имеет зерна до 5 мм, его получают при производстве керамзитового гравия в небольших количествах. Кроме того, его можно получить дроблением зерен гравия диаметром свыше 50 мм.

Шлаковая пемза — искусственный пористый заполнитель ячеистой структуры — получают из отходов металлургии — расплавленных доменных шлаков. При быстром охлаждении шлаков с помощью воздуха, воды или пара происходит их вспучивание. Образовавшиеся куски шлаковой пемзы дробят и рассеивают на щебень и песок.

Гранулированный шлак представляет собой мелкозернистый пористый материал в виде крупного песка с зернами размером 5—7 мм.

Вспученный перлит — сыпучий теплоизоляционный материал в виде мелких пористых зерен белого цвета, который получают при кратковременном обжиге гранул из вулканических водосодержащих стеклообразных пород. При температуре 950—1200°С из материала энергично испаряется вода, пар вспучивает и увеличивает частицы перлита в 10—20 раз. Вспученный перлит выпускается в виде зерен диаметром 5 мм или песка и применяется для производства легких бетонов, теплоизоляционных изделий и огнезащитных штукатурок. Для производства бетонов плотность вспученного перлита должна составлять 150—430 кг/м3, для теплоизоляционных засыпок — 50—100 кг/м3. Коэффициент теплопроводности равен 0,04—0,08 Вт/(мˑ°С).

Вспученный вермикулит — сыпучий теплоизоляционный материал в виде чешуйчатых частиц серебристого цвета, получаемый в результате измельчения и обжига водосодержащих слюд. При быстром нагреве вермикулит расщепляется на отдельные пластинки, частично соединенные друг с другом. В результате его объем увеличивается в 15—20 раз. Насыпная плотность вермикулита составляет 75—200 кг/м3.

Вспученный вермикулит используется для изготовления теплоизоляционных плит для утепления облегченных стеновых панелей и легких бетонов в качестве теплоизоляционной засыпки.

Топливные шлаки — пористые кусковые материалы, образующиеся в топке в качестве побочного продукта при сжигании антрацита, каменного и бурого угля и другого твердого топлива.

Аглопорит получают в результате спекания гранул из смеси глинистого сырья с углем. Спекание гранул происходит в результате сгорания угля. Одновременно с выгоранием угля масса вспучивается. Насыпная плотность аглопоритового щебня 300—1000 кг/м.

В настоящее время широкое распространение в строительстве получил керамзитобетон, из которого изготовляют однослойные и трехслойные панели.

Пенобетоны получают из смеси цементного теста с пеной (взбитой из канифольного мыла и животного клея или другого компонента), имеющей устойчивую структуру. После затвердения ячейки пены образуют бетон ячеистой структуры. Из пенобетона выпускают ряд изделий.

Газобетон получают из смеси портландцемента, кремнеземистого компонента и газообразователя (чаще всего алюминиевой пудры). Нередко в эту смесь добавляют воздушную известь или едкий натрий. Полученную смесь заливают в формы, для улучшения структуры подвергают вибрации и обрабатывают преимущественно в автоклавах. Изделия из газобетона формуют большого размера, а затем разрезают на элементы.

Гаэосиликат автоклавного твердения получают на основе известково-кремнеземистого вяжущего, с использованием местных материалов — воздушной извести, песка, золы, металлургических шлаков. В настоящее время дома, стены которых выполнены из газосиликата, получили широкое распространение в сельской местности.

Опилкобетон также используют для строительства домов. В его состав входит известково-цементное тесто, которое смешивают со смесью опилок с песком. Получаемый бетон состава — вяжущее: песок: опилки — (1:1,1:3,2) — (1:1,3:3,3) (по объему) является хорошим теплоизоляционным материалом.

Наиболее высокими теплоизоляционными характеристиками обладают теплоизоляционные пенопласты, применяемые для утепления стен, покрытий и других элементов жилых зданий. Они представляют собой пористые пластмассы, получаемые при вспенивании и термообработке полимеров. Под действием температуры происходит интенсивное выделение газов, вспучивающих полимер. В результате образуется материал с равномерно распределенными в нем порами. В ячеистых пластмассах поры занимают 90—98% объема материала, в то время как на стенки приходится 2—10%. Поэтому пенопласты очень легки. Кроме того, они не загнивают, достаточно гибки и эластичны. Недостаток теплоизоляционных полимеров — их ограниченная теплостойкость и горючесть.

Пенопласты подразделяются на жесткие и эластичные. В строительстве для изоляции ограждающих конструкций применяют жесткие. Пенопласты легко обрабатываются, им легко можно придать любую форму. Кроме того, их можно склеивать между собой и с другими материалами: алюминием, асбестоцементом, древесиной. Для склеивания применяют дифенольные каучуковые, модифицированные каучуковые и эпоксидные клеи.

Пористые пластмассы вырабатывают на основе полистирольных, поливинилхлоридных, полиуретановых, фенольных и карбамидных смол.

Полистирольный пенопласт(пенополистирол) является наиболее распространенным теплоизоляционным материалом, состоящим из спекшихся между собой сферических частиц вспененного полистирола.

Пенополистирол является твердой пеной с замкнутыми порами. Это жесткий материал, стойкий к действию воды, большинству кислот и щелочей. Существенный недостаток пенополистирола — его горючесть. При температуре 80°С он начинает тлеть, поэтому его рекомендуют устраивать в конструкциях, замкнутых со всех сторон огнестойкими материалами. Он используется в качестве утеплителя в слоистых панелях из железобетона, алюминия, асбестоцемента и пластика.

Пенополиуретан изготовляют жестким и эластичным. Полиуретановый поропласт выпускают в виде матов из пористого полиуретана с коэффициентом теплопроводности 0,04 Вт/(м°С) размером 2×1×(0,03—0,06) м, а также твердых и мягких плит плотностью 30—150 кг/м и теплопроводностью 0,022—0,03 Вт/(м’°С). Простота изготовления позволяет получать из этого материала плиты не только в заводских условиях, но и на стройплощадке. При специальных добавках пенополиуретан не поддерживает горения.

Мипора— пористый теплоизоляционный материал белого цвета, изготовляемый на основе мочевиноформаль-дегидного полимера. Мипору выпускают в виде блоков объемом не менее 0,005 м и коэффициентом теплопроводности 0,03 Вт/(м’°С) или плиток толщиной 10 и 20 мм. Мипора не является горючим материалом. При температуре 200°С она только обугливается, но не загорается. Однако она имеет малую прочность на сжатие и представляет собой гигроскопичный материал. Мипору применяют в виде легкого заполнителя каркасных конструкций или пустот, где нет требований к влагоустойчивости.

Пеноизол относится к новым высокоэффективным теплоизоляционным материалам и представляет собой застывшую пену с замкнутыми порами. В зависимости от введенных в него добавок он может быть жестким и эластичным. При использовании в качестве наполнителя тонко молотого керамзитового песка пеноизол становится трудно возгораемым теплоизоляционным материалом. До температуры 350°С он устойчив к воздействию огня, при температуре до 500°С не выделяет токсичных веществ, кроме углекислого газа. Пеноизол имеет хорошую адгезию к кирпичу, бетонным и металлическим поверхностям. Используется для утепления дачных домов, коттеджей, гаражей, ангаров, покрытий бассейнов.

Сотопласты выпускают в виде гофрированных листов бумаги, хлопчатобумажной или стеклянной ткани, пропитанной полимером и антипиреном. Сотопласты представляют собой регулярно повторяющиеся ячейки правильной геометрической формы (в виде пчелиных сот). Его используют в качестве утеплителя в трехслойных панелях из алюминия или асбестоцемента. При заполнении ячеек крошками из мипоры теплоизоляционные характеристики сотопласта повышаются. Применяют сотопласты в виде плит и блоков толщиной 350 мм.

Наиболее рациональными для строительства являются соты из крафт-бумаги, пропитанной фенолформальдегидной смолой с размерами сот 12 и 25 мм. Сотопласты, изготовленные из обычной бумаги и пропитанные мочевино-формальдегидной смолой, хрупки и ломки. При распиловке они сильно крошатся.

Алюминиевая фольга — один из эффективных утеплителей. В то же время она является хорошей воздухоизоляцией и пароизоляцией. В настоящее время промышленность цветной металлургии выпускает фольгу толщиной 0,005—0,2 мм. Алюминиевая фольга имеет блестящую серебристую поверхность с большой отражательной способностью. Большая часть потока лучистой теплоты, падающей на конструкцию, покрытую фольгой, отражается, благодаря этому уменьшаются теплопотери через ограждения и повышается их теплозащита.

Алюминиевая фольга для строительства выпускается в рулонах диаметром 8—43 см, толщиной полотна 0,005— 0,02 мм и шириной 10—460 мм.

Минеральная вата представляет собой теплоизоляционный материал, состоящий из тончайших стекловидных волокон, получаемых путем распыления жидких расплавов шихты из металлургических и топливных шлаков, горных пород типа доломитов, мергелей, базальтов. Длина волокон составляет 2—60 мм. Теплозащитные свойства минеральной ваты обусловлены воздушными порами, заключенными между волокнами. Воздушные поры составляют до 95% общего объема скелета минеральной ваты. Минеральная вата занимает ведущее положение среди неорганических теплоизоляционных материалов благодаря простоте производства, неограниченности сырьевых запасов, малой гигроскопичности и небольшой стоимости.

Недостаток минеральной ваты для тепловой изоляции состоит в том, что при хранении она уплотняется, комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль. Имеющая очень малую прочность, уложенная в конструкциях минеральная вата должна быть защищена от механических воздействий. Поэтому применение в строительстве находят изделия, выпущенные на ее основе, — маты, жесткие и полужесткие плиты.

Маты минераловатные прошивные применяются для теплоизоляции наружных ограждений, а также конструкций, температура которых не менее 400°С. Они имеют при плотности 100—200 кг/м коэффициент теплопроводности 0,052—0,062 Вт/(м’°С). Прошивные маты выпускаются длиной 2 м, шириной 0,9—1,3 м при толщине полотна 0,06 м. В строительстве используются прошивные маты на металлической сетке, на обкладке из стеклохолста, на крахмальном связующем с бумажной и тканевой обкладками.

Маты минераловатные на металлической сетке получают путем прошивки ковра из минеральной ваты на металлической сетке хлопчатобумажными нитками. Маты выпускаются плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности около 0,05 Вт/(м’°С) и размером 3×0,5×0,05 м.

Минераловатные маты на обкладке из стеклохолста изготовляют прошивкой минераловатного ковра стекложгу-том, обработанным в мыльном растворе. Они выпускаются плотностью 125—175 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м’°С) размером 2×06×0,04 м и могут быть использованы для изоляции конструкций с температурой до 400°С. Минераловатные маты на крахмальном связующем с бумажной обкладкой выпускают плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,044 Вт/(м’°С) длиной 1—2 м, шириной 0,95—2 м, толщиной от 0,04 до 0,07 м с шагом в 0,01 м.

Теплоизоляционные полужесткие плиты на основе синтетического связующего используют для утепления строительных конструкций и др., в основном в качестве эффективной теплоизоляции покрытий и кровель, в том числе и шиферных. Их использование возможно во всех случаях, где исключается увлажнение и деформация утеплителя во время эксплуатации.

Полужествие плиты состоят из минерального волокна, пропитанного при распылении растворов фенолоспиртов с последующим охлаждением. Плиты марки ПП производят плотностью 100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,046 Вт/(м’°С) длиной 1 м, шириной 0,5 м, толщиной 0,03; 0,04 и 0,06 м.

Полужесткие плиты на синтетическом вяжущем изготовляют из минераловатного ковра, пропитанного синтетическим связующим (например, карбамидными смолами) с последующей теплообработкой. Их выпускают плотностью 80—100 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,031—0,058 Вт/(м°С).

Жесткие минераловатные плиты на битумном связующем, имеющие коэффициент теплопроводности 0,042 Вт/(м°С), выпускаются размером 1×0,5×0,06 м. Они имеют низкую гигроскопичность, высокую водостойкость и мало подвержены поражению грибками и насекомыми.

Жесткие минераловатные плиты типа ПЭ на синтетическом связующем имеют коэффициент теплопроводности 0,04 Вт/(м’°С) и выпускаются размером 1×0,05×0,06 м. Они обладают повышенной прочностью и могут использоваться для утепления совмещенных кровель и крупнопанельных ограждающих конструкций.

Минераловатные мягкие плиты называют минеральным войлоком. Его выпускают в виде рулонов, упакованных в жесткую тару или водонепроницаемую бумагу. Полотнища минерального войлока выпускают длиной 1; 1,5 и 2 м, шириной 0,45; 0,5 и 1 м, толщиной 0-,05—0,1 м с шагом в 0,01 м. Мягкие минераловатные плиты на битумном связующем используют для утепления строительных конструкций. Серьезным их недостатком является способность войлока уплотняться при незначительных нагрузках, в первую очередь от собственного веса. При этом происходит резкое увеличение плотности, иногда вдвое, что приводит к снижению его теплозащитных качеств.

Строительный войлок получают из низкосортной шерсти животных, к которой добавляют растительные волокна и крахмальный клейстер. Полученные полотнища пропитывают 3%-ным раствором фтористого натрия для защиты от повреждения молью и высушивают. Строительный войлок — хороший утепляющий и звукоизоляционный материал, используется при штукатурке стен и потолков, утепления зазоров между дверными или оконными коробками и стеной.

Стеклянная вата является теплоизоляционным материалом, получаемым вытягиванием расплавленного стекла и состоящим из шелковистых, тонких, гибких стеклянных нитей белого цвета.

Маты из стекловолокна на синтетической связке плотностью 350 кг/м3 с коэффициентом теплопроводности 0,045 Вт/(м°С) выпускают длиной 1—1,5 м, шириной 0,5; 1; 1,5 м, толщиной 0,03—0,06 м.

Базальтовое супертонкое стекловолокно БСТВ является высокоэффективным теплоизоляционным материалом, обладающим малой плотностью 17—25 кг/м3 и коэффициентом теплопроводности 0,027—0,036 Вт/(м’°С). Из него изготовляют маты, обладающие хорошей теплозащитой и звукоизоляцией.

Пеностекло представляет собой материал, изготовляемый из стекольного боя или кварцевого песка, известняка, соды, т.е. тех же материалов, из которых производят различные виды стекол. Пеностекло образуется в результате спекания порошка стеклобоя с коксом или известняком, которые при высокой температуре выделяют углекислый газ. Благодаря этому в материале образуются крупные поры, стенки которых содержат мельчаший замкнутые микропоры. Двоякий характер пористости позволяет получить пеностекло, имеющее в зависимости от плотности низкий коэффициент теплопроводности 0,058— 0,12 Вт/(м°С). Оно обладает водостойкостью, морозостойкостью, несгораемостью и высокой прочностью. Пеностекло используют для утепления стен, перекрытий, кровель, для изоляции подвалов и холодильников.

Цементный фибролит является хорошим теплоизоляционным материалом, состоящим из смеси тонких древесных стружек длиной 20—50 см (древесной шерсти), портландцемента и воды. Полученную массу формуют, подвергают тепловой обработке и разрезают на отдельные плиты. Древесные стружки, приготовленные из неделовой древесины хвойных пород на специальных станках, выполняют в плитах роль армирующего каркаса. Цементно-фибролитовые плиты выпускают марками по плотности М 300, 350, 400 и 500 с коэффициентом теплопроводности 0,09—0,12 Вт/(м°С), длиной 2—2,4 м и шириной 0,5— 0,55 м и толщиной 5; 7,5 и 10 см.

Арболит изготовляют из смеси портландцемента, дробленой стружки и воды.

Древесно-стружечные плиты изготовляют в результате прессования специально подготовленных стружек с жидкими полимерами. Стружки изготовляют на станках из неделовой древесины, используя отходы фанерного и мебельного производства. Плиты представляют своего рода слоистую конструкцию, средний слой которой состоит из толстых стружек толщиной около 1 мм, а наружные слои из тонких стружек толщиной 0,2 мм. Для обеспечения биостойкости плит в массу из стружек и полимеров вводят антисептик (буру, фтористый натрий и др.), а также антипирены и гидрофобизирующие вещества. Применение гидрофобизаторов позволяет уменьшить набухание плит под действием влаги воздуха.

Плиты снаружи отделывают полимерными пленочными материалами, бумагой, пропитанной смолой, что также защищает их от увлажнения и истирания. Иногда поверхность плит покрывают водостойкими лаками.

Древесно-стружечные плиты выпускают различной плотности от 350 до 1000 кг/м3. Плиты средней (510— 650 кг/ ) и высокой (660—800 кг/м) плотностей используют в качестве конструкционного и отделочного материала, а малой плотности (350 кг/м) — как теплоизоляционный, а также звукоизоляционный материал. Плиты изготовляют длиной 1,8—3,5 м, шириной 1,22—1,75 м, толщиной 0,5—1 см.

Древесно-волокнистые плиты изготовляют из древесины или растительных волокон, получаемых из отходов деревообрабатывающих производств, неделовой древесины, а также костры, камыша, хлопчатника. Наибольшее распространение получили плиты на основе древесных отходов. Древесно-волокнистые плиты выпускают различной плотности — от 250 до 950 кг/м3. Твердые плиты (плотностью больше 850 кг/м) применяют для устройства перегородок, подшивки потолков, настилки полов, изготовления полотен и встроенной мебели.

Изоляционные древесно-волокнистые плиты плотностью до 250 кг/м с коэффициентом теплопроводности 0,07 Вт/(м’°С) используют для тепло- и звукоизоляции помещений. Они имеют длину 1,2—3 м, ширину 1,2— 1,6 м, толщину 0,8—2,5 мм.

Оргалит представляет собой теплоизоляционные древесно-волокнистые плиты из измельченной и химически обработанной древесины. При плотности 150 кг/м3 они имеют коэффициент теплопроводности 0,055 Вт/(м’°С) и используются для теплоизоляции стен, кровель и т.д.

Торфяные изоляционные плиты изготовляют прессованием из малоразложившегося торфа, имеющего волокнистую структуру. Торфяные плиты выпускают плотностью 170 и 250 кг/м с коэффициентом теплопроводности в сухом состоянии 0,06 Вт/(м’°С), длиной 1 м, шириной 0,5 м, толщиной 30 мм и используют для изоляции ограждающих конструкций зданий.

Асбестовый картон получают из асбеста 4-го и 5-го сортов, каолина и крахмала. Его изготовляют на листо-формовочных машинах в виде листов длиной и шириной 0,9—1 м, толщиной 2—10 мм. Коэффициент теплопроводности в сухом состоянии равен 0,157 Вт/(м’°С).

Опилки древесные получают в результате обработки древесины, в мебельном производстве, при распиловке. Опилки плотностью около 150 кг/м используют в качестве утепляющей засыпки, а также для производства арболита, ксилолита, при изготовлении опилкобетона и других строительных материалов.

Пакля представляет собой коротковолокнистый материал, получаемый из отходов пеньки и льна, имеет плотность 160 кг/м, коэффициент теплопроводности 0,047 Вт/(м°С) и применяется для конопатки стен и зазоров оконных коробок.

Гипсовые плиты для перегородок огнестойки, обладают высокими звукоизоляционными качествами, в них легко забиваются гвозди. Плиты применяются для перегородок в помещениях с относительной влажностью не более 70%. Гипсовые перегородки выпускают сплошными и пустотелыми, длиной 0,8—1,5 м, шириной 0,4, толщиной 80, 90 и 100 мм.

Гипсокартонные листы представляют собой отделочный материал, изготовленный из строительного гипса, армированного растительным волокном. Поверхность листов с обеих сторон оклеена картоном. Сухая штукатурка легко режется, не горит, хорошо прибивается гвоздями. Гипсокартонные листы лопаются при изгибе. Как и все изделия на основе гипса они разрушаются под действием влаги.

Сухая штукатурка выпускается листами длиной 2,5— 3,3 м, шириной 1,2 м, толщиной 10—12 мм и применяется для внутренней отделки помещений. Ее приклеивают к поверхности стен и потолков специальными мастиками. Швы между листами заделывают безусадочной шпатлевкой.

Гипсобетонные камни являются местным строительным материалом, их применяют для наружных стен малоэтажных зданий в районах, где нет других эффективных стеновых материалов.

Гипсобетон изготовляют на основе строительного, высокопрочного гипса или гипсоцементно-пуццоланового вяжущего. В его состав вводят пористые заполнители — керамзитовый гравий, топливные шлаки, а также смесь из кварцевого песка и древесных опилок. В зависимости от заполнителя гипсобетон имеет плотность 1000—1600 кг/м. Из него изготовляют сплошные и пустотелые плиты перегородок.

Изоляционные материалы — Википедия с видео // WIKI 2

Электроизоляционные материалы (диэлектрические материа́лы, диэлектрики, изоляторы) — конструкционные материалы и среды, служащие для изолирования проводников, то есть их электрического разъединения и защиты от внешних воздействий. Основное свойство этих материалов — создание препятствия протеканию электрического тока проводимости (постоянного и переменного).

Энциклопедичный YouTube

  • 1/1

    Просмотров:

    34 522

  • ✪ ROCKWOOL Thermal & Sound insulation

Содержание

Применения

Электроизоляционные материалы применяются в электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах.

Свойства

У электроизоляционных материалов желательны большое удельное объёмное сопротивление, высокое пробивное напряжение, малый тангенс диэлектрических потерь и малая диэлектрическая проницаемость . Важно, чтобы вышеперечисленные параметры были стабильны во времени и по температуре, а иногда и по частоте электрического поля.

Электроизоляционные материалы можно подразделить:

по агрегатному состоянию:

  • Газообразные
  • Жидкие
  • Твёрдые

происхождению:

  • Природные неорганические
  • Искусственные неорганические
  • Естественные органические
  • Синтетические органические

Газообразные. У всех газообразных электроизоляционных материалов диэлектрическая проницаемость близка к 1 и тангенс диэлектрических потерь так же мал, зато мало и напряжение пробоя. Чаще всего в качестве газообразного изолятора используют воздух, однако в последнее время всё большее применение находит элегаз (гексафторид серы, SF6), обладающий почти втрое бо́льшим напряжением пробоя и значительно более высокой дугогасительной способностью. Иногда для изготовления электроизоляционных материалов применяют сочетание газообразных и органических материалов.

Жидкие — чаще всего используют в трансформаторах, выключателях, кабелях, вводах для электрической изоляции и в конденсаторах. Причём в трансформаторах эти диэлектрики являются одновременно и охлаждающими жидкостями, а в выключателях − и как дугогасящая среда ( см. Масляный выключатель. В качестве жидких диэлектрических материалов прежде
всего используется трансформаторное масло ( см. Масло ), конденсаторное масло, касторовое масло, синтетические
жидкости ( совтол ).

Природные неорганические — наиболее распространённый материал слюда, она обладает гибкостью при сохранении прочности, хорошо расщепляется, что позволяет получить тонкие пластины. Химически стойка и нагревостойка. В качестве электроизоляционных материалов используют мусковит и флогопит, однако мусковит всё же лучше.

Искусственные неорганические: хорошим сопротивлением изоляции обладают малощелочные стёкла, стекловолокно, ситалл, но основным электроизоляционным материалом всё же является фарфор (полевошпатовая керамика). Эта керамика широко используется для изоляторов токонесущих проводов высокого напряжения, проходных изоляторов, бушингов и т. д. Однако из-за высокого тангенса диэлектрических потерь не годится для высокочастотных изоляторов. Для других более узких задач используется керамика — форстеритовая, глинозёмистая, кордиеритовая и т. д.

Естественные органические: в последнее время в связи с расширением производства синтетических электроизоляционных материалов их применение сокращается. Выделить можно следующие — целлюлоза, парафин, пек, каучук, янтарь и другие природные смолы, из жидких — касторовое масло.

Синтетические органические: большая часть данного материала приходится на долю высокомолекулярных химических соединений — пластмасс, а т.ж. эластомеров ( см.Эластомеры ). Существуют т.ж. синтетические диэлектрические жидкости ( см. Совтол ).

Классификация по нагревостойкости

См. также

Литература

Хусаинова З.Г. Электроизоляционные материалы, М. 1975


Эта страница в последний раз была отредактирована 11 мая 2020 в 04:56.

Изоляционные материалы

Изоляционные материалы

Изоляционные материалы. Виды

Изоляционные материалы:

На сегодняшний день изоляционные материалы находят широкое применение в строительстве и ремонте. Основные виды изоляционных материалов: Теплоизоляция — Звукоизоляция — Гидроизоляция — Ветроизоляция — Паро- и воздухоизоляция

Теплоизоляционные материалы — строительные материалы, применяемые для телоизоляции строительных конструкций жилых, производственных зданий, поверхностей оборудования и промышленных агрегатов (холодильных камер, печей, трубопроводов и т.д.), средств транспорта. Эти материалы обладают малой теплопроводностью и позволяют снизить потери теплоты, сохранить необходимый температурный режим, снизить расход топлива, а в строительстве — уменьшить толщину стен, кровли, тем самым уменьшить расход строительных материалов и вес конструкции. Основные виды теплоизоляционных материалов: — Жесткие (плиты, блоки, кирпич, скорлупы, сегменты и др.) — Сыпучие (зернистые, порошкообразные) — Волокнистые

По виду основного сырья различают:

  • Органические — получаемые при переработке отходов деревообработки и неделовой древесины; а также газонаполненные пластмассы (пенопласты, поропласты, сотопласты и др.). Обладают низкой огнестойкостью, применяются при температуре не выше 150 °С.
  • Неорганические — минераловата и минераловатные плиты, легкие и ячеистые бетоны (газо- и пенобетон), пеностекло, стеклянное волокно и др.
  • Смешанные теплоизоляционные материалы — (фибролит, арболит и др.) — получаются из смеси минерального вяжущего вещества и органического наполнителя (древесные стружки, опилки), обладают более высокой огнестойкостью по сравнению с органическими материалами.

Звукоизоляционные (акустические) материалы — используются с целью ослабления звука при его проникновении через ограждения зданий, снижения уровня шума, проникающего в помещение из вне. Выделяют два вида звукоизоляционных материалов: звукопоглощающие материалы и звукоизоляционные прокладочные материалы.

Звукопоглощающие материалы

Применяются в звукопоглощающих облицовках производственных помещений и технических устройств, требующих снижения уровня шумов. Они имеют пористую структуру (большое число открытых, сообщающихся между собой пор), что и определяет их звукопоглощающую способность.

Звукоизоляционные прокладочные материалы

Применяются в виде рулонов или плит в конструкциях междуэтажных перекрытий, во внутренних стенах и перегородках, а также как виброизоляционные прокладки под машины и оборудование.

Виды звукоизоляционных прокладочных материалов:

материалы из волокон органического и минерального происхождения (древесноволокнистые плиты, минераловатные и стекловолокнистые рулоны) материалы из эластичных газонаполненных пластмасс (пенополиуретан, пенополивинилхлорид, латексы синтетических каучуков).

Гидроизоляционные материалы — материалы, используемые для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от вредного воздействия воды, конденсата и химически агрессивных жидкостей (кислот, щелочей и пр.). Существует достаточно обширная классификация гидроизоляционных материалов.

Их подразделяют по назначению на:

антифильтрационные, антикоррозионные и герметизирующие,

По материалу на:

на асфальтовые (асфальтовые мастики,растворы, бетоны, битумные лаки и эмали, эмульсии, пасты, холодные и горячие асфальты и т.д.), минеральные (цементные и силикатные краски, гидрофобные засыпки,гидробетонные замки, гидратон), пластмассовые (для окрасочной, штукатурной, оклеечной гидроизоляции — эпоксидные поливиниловые краски, лаки, полимеррастворы и бетоны, полиэтиленовая пленка и др.) и металлические (листы из латуни, меди, свинца, обычной и нержавеющей стали, алюминиевая и медная фольга и др.).

Кроме того, все гидроизоляционные материалы подразделяют на две группы: традиционные (приклеиваемые и обмазочные — на основе полимеров, полимерных смол и т. д.) и материалы проникающего действия (на основе минерального сырья).

Кроме того, к основным видам изоляции также относятся:

  • Пароизоляция — улучшает теплоизолирующие свойства утеплителя, защищает его и строительные конструкции от насыщения парами воды изнутри помещения в зданиях всех типов.
  • Ветроизоляция — для защиты утеплителя и элементов кровли от конденсата и выветривания.
  • Универсальная гидро-пароизоляция — для защиты строительных конструкций от проникновения водяных паров, конденсата и влаги.

Изоляционные материалы — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Электроизоляционные материалы (диэлектрические материа́лы, диэлектрики, изоляторы) — конструкционные материалы и среды, служащие для изолирования проводников, то есть их электрического разъединения и защиты от внешних воздействий. Основное свойство этих материалов — создание препятствия протеканию электрического тока проводимости (постоянного и переменного).

Применение

Электроизоляционные материалы применяются в электротехнических, радиотехнических и электронных приборах и устройствах.

Свойства

У электроизоляционных материалов желательны большое удельное объёмное сопротивление, высокое пробивное напряжение, малый тангенс диэлектрических потерь и малая диэлектрическая проницаемость . Важно, чтобы вышеперечисленные параметры были стабильны во времени и по температуре, а иногда и по частоте электрического поля.

Электроизоляционные материалы можно подразделить:

по агрегатному состоянию:

  • Газообразные
  • Жидкие
  • Твёрдые

происхождению:

  • Природные неорганические
  • Искусственные неорганические
  • Естественные органические
  • Синтетические органические

Газообразные. У всех газообразных электроизоляционных материалов диэлектрическая проницаемость близка к 1 и тангенс диэлектрических потерь так же мал, зато мало и напряжение пробоя. Чаще всего в качестве газообразного изолятора используют воздух, однако в последнее время всё большее применение находит элегаз (гексафторид серы, SF6), обладающий почти втрое бо́льшим напряжением пробоя и значительно более высокой дугогасительной способностью. Иногда для изготовления электроизоляционных материалов применяют сочетание газообразных и органических материалов.

Жидкие — чаще всего используют в трансформаторах, выключателях, кабелях, вводах для электрической изоляции и в конденсаторах. Причём в трансформаторах эти диэлектрики являются одновременно и охлаждающими жидкостями, а в выключателях − и как дугогасящая среда ( см. Масляный выключатель. В качестве жидких диэлектрических материалов прежде
всего используется трансформаторное масло ( см. Масло ), конденсаторное масло, касторовое масло, синтетические
жидкости ( совтол ).

Природные неорганические — наиболее распространённый материал слюда, она обладает гибкостью при сохранении прочности, хорошо расщепляется, что позволяет получить тонкие пластины. Химически стойка и нагревостойка. В качестве электроизоляционных материалов используют мусковит и флогопит, однако мусковит всё же лучше.

Искусственные неорганические: хорошим сопротивлением изоляции обладают малощелочные стёкла, стекловолокно, ситалл, но основным электроизоляционным материалом всё же является фарфор (полевошпатовая керамика). Эта керамика широко используется для изоляторов токонесущих проводов высокого напряжения, проходных изоляторов, бушингов и т. д. Однако из-за высокого тангенса диэлектрических потерь не годится для высокочастотных изоляторов. Для других более узких задач используется керамика — форстеритовая, глинозёмистая, кордиеритовая и т. д.

Естественные органические: в последнее время в связи с расширением производства синтетических электроизоляционных материалов их применение сокращается. Выделить можно следующие — целлюлоза, парафин, пек, каучук, янтарь и другие природные смолы, из жидких — касторовое масло.

Синтетические органические: большая часть данного материала приходится на долю высокомолекулярных химических соединений — пластмасс, а т.ж. эластомеров ( см.Эластомеры ). Существуют т.ж. синтетические диэлектрические жидкости ( см. Совтол ).

Классификация по нагревостойкости

См. также

Литература

Хусаинова З.Г. Электроизоляционные материалы, М. 1975

классификация, применение, свойства и характеристики

Любое электрическое оборудование, включая генераторы, силовые установки и распределительные устройства, состоит из токоведущих частей. Для надежной и безопасной эксплуатации последние должны быть защищены друг от друга и от воздействия окружающих компонентов. В этих целях используются электроизоляционные материалы.

Важно, чтобы обмотка на якоре была отделена от его сердечника, виток возбуждения – от аналогичной детали, полюсов и каркаса агрегата. Материалы, которые применяются для изоляции чего-либо от воздействия электрического тока, называются диэлектриками. Стоит отметить, что такие изделия бывают двух типов – одни абсолютно не пропускают ток, другие – хоть и делают это, но в мизерных количествах.

Изоляция обмотки якоряИзоляция обмотки якоря

При создании подобных материалов применяют органические и неорганические элементы вкупе с различными добавками, необходимыми при пропитке и склеивании. В последнее время широкую популярность набирает жидкая изоляция для проводов, часто используемая в выключателях и трансформаторах (например, трансформаторное масло). Не реже в электротехническом оборудовании применяют газообразные диэлектрики, вплоть до обычного воздуха.

к содержанию ↑

Электроизоляционные материалы и сферы их применения

К основным областям применения электроизоляционных материалов можно отнести различные промышленные ветви, радиотехнику, приборостроение и монтаж электрических сетей. Диэлектрики – это основные элементы, от которых зависит безопасность и стабильность работы любого электроприбора. На качество и функциональность изоляции влияют различные параметры.

Таким образом, главная причина применения электроизоляции – соблюдение правил безопасности. В соответствии с ними строго запрещено эксплуатировать оборудование с частично или полностью отсутствующей изоляцией, поврежденной оболочкой, поскольку даже малые токи могут нанести вред человеческому организму.

Диэлектрические изделия для электроприборовДиэлектрические изделия для электроприборов

к содержанию ↑

Свойства диэлектриков

Для того чтобы гарантировать выполнение важных функций, электроизоляционные изделия должны обладать необходимыми свойствами. Основное отличие диэлектрика от проводника – намного большее удельное сопротивление (100-1100 Ом*см). С другой стороны, их электрическая проводимость в 14-15 раз ниже токоведущих жил. Связано это с природным происхождением изоляционных материалов, в составе которых намного меньше свободных отрицательных электронов и положительно заряженных ионов, влияющих на токопроводимость.

Важно! Несмотря на последнее высказывание, при нагревании любого диэлектрика количество ионов и электронов существенно возрастает, из-за чего повышается электрическая проводимость и возникает риск пробоя током.

Все свойства диэлектриков можно разделить на две основные группы – активные и пассивные, при этом вторая является наиболее важной. К пассивным относится диэлектрическая проницаемость: чем меньше ее значение, тем более надежным и качественным является изолятор, поскольку он не оказывает негативного влияния на электрическую схему и не добавляет паразитные емкости. С другой стороны, если изделие эксплуатируется в роли диэлектрического конденсатора, то проницаемость должна быть максимально высокой (паразитные емкости в данном случае важны).

Свойства изоляционных материаловСвойства изоляционных материалов

к содержанию ↑

Параметры изоляции

К числу основных относятся:

  • электропрочность;
  • удельное электрическое сопротивление;
  • относительная проницаемость;
  • угол диэлектрических потерь.

Оценивая качество и эффективность диэлектриков, и сравнивая их свойства, нужно выявить зависимость перечисленных параметров от значений тока и напряжения. По сравнению с проводниками электроизоляционные компоненты имеют повышенную электрическую прочность. Учитывая сказанное выше, не менее важным является то, насколько хорошо изоляторы сохраняют свои полезные свойства и удельные величины при нагревании, увеличении напряжения и других воздействиях.

Параметры изоляции для силовых кабелейПараметры изоляции для силовых кабелей

к содержанию ↑

Классификация диэлектрических материалов

Выбор того или иного изоляционного материала зависит от мощности тока, протекающего по проводникам оборудования. Существует несколько критериев для классификации диэлектриков, но наиболее важными являются два – агрегатное состояние и происхождение. Для изоляции шнуров бытовых электроприборов используют твердые изоляторы, трансформаторов и прочего высокомощного оборудования – жидкие и газообразные.

к содержанию ↑

Классификация по агрегатному состоянию

По агрегатному состоянию выделяют три типа диэлектрических материалов – твердые, жидкие и газообразные.

Твердые диэлектрики

Электроизоляционные материалы данного типа считаются наиболее распространенными и популярными, используются практически во всех сферах, где присутствует оборудование с токоведущими частями. Их качество зависит от некоторых химических свойств, при этом диэлектрическая проницаемость может быть совершенно разной – 10-50 000 (безразмерная величина).

Твердые изоляторы бывают полярными, неполярными и сегнетоэлектрическими. Главное отличие трех разновидностей – принцип поляризации. Основными свойствами данных материалов являются химическая стойкость, трекингостойкость и дендритостойкость. От химической стойкости зависят возможности диэлектрика противостоять воздействию агрессивной среды – кислотам, щелочам, активным жидкостям. Трекингостойкость влияет на защиту от электрической дуги, дендритостойкость – от появления дендритов.

Твердые неорганические диэлектрикиТвердые неорганические диэлектрики

Керамические изоляторы эксплуатируют как линейные и проходные диэлектрики в составе подстанций. Для защиты бытовых электрических приборов могут применяться текстолиты, полимеры и бумажные изделия, промышленного оборудования – лаки, картон и различные компаунды.

Сочетая несколько разных материалов, производителям диэлектриков удается получить особые свойства изделия. Благодаря этому повышается устойчивость к нагреву, воздействию влаги, экстремально низких температур и даже радиации.

Наличие нагревостойкости говорит о том, что изолятор способен выдерживать высокие температуры, но в каждом отдельном случае максимальная планка будет разной (она может достигать и 200, и 700 град. Цельсия). К числу таковых относятся стеклотекстолитовые, органосиликатные и некоторые полимерные материалы. Фторопластовые диэлектрики устойчивы к воздействию влаги, могут эксплуатироваться в тропиках. Вообще фторопласт не только гидрофобен, но еще и негигроскопичен.

Если в состав электротехнического оборудования включены атомные элементы, то важно использовать изоляцию, устойчивую к радиоактивному фону. На помощь приходят неорганические пленки, часть полимеров, стеклотекстолиты и различные слюдинитовые изделия.

Изделия из слюдыИзделия из слюды

К морозостойким диэлектрикам относятся компоненты, сохраняющие свои удельные свойства при температуре до -90 град. Цельсия. Наконец, в электроприборах, эксплуатируемых в космосе, применяются изоляционные материалы с повышенной вакуумной плотностью (например, керамика).

к содержанию ↑

Жидкие диэлектрики

Диэлектрики в подобном агрегатном состоянии зачастую эксплуатируются в промышленном электрооборудовании. Наиболее ярким примером являются трансформаторы, для безопасной работы которых требуется специальное масло. К числу жидких диэлектриков можно отнести сжиженный газ, парафиновое или вазелиновое масло, спреи, дистиллированную воду, которая была очищена от солей и других примесей.

Жидкие электроизоляционные материалы описываются следующими технико-эксплуатационными характеристиками:

  • диэлектрическая проницаемость;
  • электропрочность;
  • электропроводность.

Величина физических параметров жидких диэлектриков зависит от степени их чистоты (загрязнения). Наличие твердых примесей в воде или масле приводит к существенному повышению электрической проводимости, что связано с увеличением числа свободных электронов и ионов. Жидкости очищаются разными методами, начиная от дистилляции и заканчивая ионным обменом. После выполнения данного процесса повышается электропрочность материала и снижается его электропроводность.

Виды жидких диэлектриковВиды жидких диэлектриков

Жидкие электроизоляторы можно разделить на три основные группы:

  1. Из нефти изготавливают трансформаторное, конденсаторное и кабельное масла.
  2. Синтетические жидкости активно применяются в промышленном приборостроении. К их числу можно отнести соединения на основе фтор- и кремнийорганики. Кремнийорганические материалы способны выдерживать сильные морозы, они относятся к числу гигроскопичных, поэтому могут применяться в малых трансформаторах. С другой стороны, стоимость таких соединений намного выше, чем у нефтяных масел.
  3. Растительные жидкости крайне редко используются при изготовлении электроизоляции. Речь идет о касторовом, льняном, конопляном и других маслах. Все перечисленные вещества считаются слабополярными диэлектриками, поэтому могут применяться только для пропитки бумажных конденсаторов или для образования пленки в электроизоляционных лаках и красках.

Трансформаторные маслаТрансформаторные масла

к содержанию ↑

Газообразные диэлектрики

Самыми популярными газообразными диэлектриками считаются электротехнический газ, азот, водород и воздух. Все они могут быть разделены на две категории – естественные и искусственные. К первым относится воздух, который часто эксплуатируют в качестве диэлектрика для защиты токоведущих частей линий электрической передачи и машин.

Наряду с преимуществами, есть у воздуха недостатки, из-за чего он не подходит для эксплуатации в герметичном оборудовании. Поскольку в его состав входит большое содержание кислорода, то данный газ является окислителем, поэтому в неоднородном поле существенно снижается электрическая прочность.

Азот – отличный вариант для изоляции силовых трансформаторов и высоковольтных линий электропередач. Помимо хороших изоляционных свойств, водород способен принудительно охлаждать оборудование, поэтому зачастую применяется в высокомощных электромашинах. Для герметизированных установок подойдет электротехнический газ, при использовании которого снижается взрывоопасность любых агрегатов. Электротехнический газ часто эксплуатируется в высоковольтных выключателях, что обусловлено способностью к гашению электрической дуги.

Свойства газообразных диэлектриков при нормальном давленииСвойства газообразных диэлектриков при нормальном давлении

к содержанию ↑

Классификация по происхождению

По происхождению диэлектрики делятся на органические и неорганические.

Органические диэлектрики

Органические электроизоляционные изделия можно разделить на естественные и синтетические. Все материалы, относящиеся к первой категории, в последнее время практически не эксплуатируются, что связано с увеличением производственных мощностей синтетических диэлектриков, стоимость которых намного ниже.

Естественными диэлектриками являются растительные масла, парафин, целлюлоза и каучук. К синтетическим материалам можно отнести пластмассы и эластомеры разных типов, применяемые в бытовых приборах и другой электротехники.

Недостатки органических диэлектриковНедостатки органических диэлектриков

к содержанию ↑

Неорганические диэлектрики

Электроизоляционные материалы неорганического типа бывают естественные и искусственными. Из компонентов природного происхождения можно выделить слюду с большой устойчивостью к воздействию химически активных веществ и высоких температур. Не менее популярными являются мусковит и флогопит.

Искусственные диэлектрики – стекло в чистом или разбавленном видах, фарфор и керамика. Материалам данной категории зачастую придают особые свойства, добавляя в их состав различные компоненты. Если изолятор проходной, то нужно применять полевошпатовую керамику с большим тангенсом диэлектрических потерь.

к содержанию ↑

Волокнистые электроизоляционные материалы

Волокнистые диэлектрики эксплуатируются для защиты различного оборудования. К числу таковых относятся каучук, целлюлоза, различные ткани, нейлоновые и капроновые изделия, полистирол и полиамид.

Органические волокнистые диэлектрики имеют высокую гигроскопичность, поэтому практически никогда не используются без специальной пропитки. В последние годы вместо органических изоляторов применяют синтетические волокнистые изделия с ярко выраженной нагревостойкостью.

Ткань с лаковой пропиткойТкань с лаковой пропиткой

В качестве примера можно выделить стеклянные волокна и асбест: первые пропитываются лаками и смолами, улучшающими гидрофобность, вторые характеризуются минимальной прочностью, поэтому в их состав добавляют хлопчатобумажные элементы. Речь идет о материалах, которые не плавятся при нагреве.

к содержанию ↑

Классы нагревостойкости электроизоляционных материалов

Класс нагревостойкости диэлектриков указывается буквой латинского алфавита. Перечислим основные из них:

  • Y – максимальная температура 90 град. Цельсия. К данной категории относятся различные волокнистые изделия из хлопка, натуральных тканей и целлюлоза. Они не пропитываются и не дополняются жидкими электроизоляторами.
  • A – 105 град. Цельсия. Все материалы, перечисленные выше, и синтетический шелк, пропитываемые жидкими диэлектриками (погружаемые в них).
  • E – 120 град. Цельсия. Синтетические изделия, включая волокна, пленки и компаунды.
  • B – 130 град. Цельсия. Слюдинитовые диэлектрики, асбест и стекловолокно вкупе с органическим связующим и пропиткой.
  • F – 155 град. Цельсия. Слюдинитовые материалы, в качестве связующего звена которых выступают синтетические компоненты.
  • H – 180 град. Цельсия. Слюдинитовые диэлектрики с кремнийорганическими соединениями, выступающими в качестве связующего.
  • C – более 180 град. Цельсия. Все перечисленные выше изделия, в которых не используется связующее или применяются неорганические адгезивы.

Выбор электроизоляционных материалов зависит не только от мощностей оборудования, но и от условий его эксплуатации. Например, для высоковольтных линий электропередач должны использоваться диэлектрики с повышенной морозостойкостью и защитой от воздействия ультрафиолетовых лучей.

Таким образом, информация выше может использоваться только в качестве ознакомительных целей, а окончательное решение должен принимать профессиональный, квалифицированный специалист.

Электроизоляционные материалы: классификация, применение, свойства и характеристики

Изоляционные материалы | Министерство энергетики

Полиуретан — это вспененный изоляционный материал, в ячейках которого содержится газ с низкой проводимостью. Изоляция из пенополиуретана доступна в формулах с закрытыми и открытыми ячейками. В пене с закрытыми порами ячейки с высокой плотностью закрываются и заполняются газом, который помогает пене расширяться и заполнять пространства вокруг нее. Ячейки пенопласта с открытыми порами не такие плотные и заполнены воздухом, что придает изоляции губчатую текстуру и более низкое значение R.

Как и пенополиизо, R-значение полиуретановой изоляции с закрытыми порами может со временем падать, поскольку часть газа с низкой проводимостью уходит, а воздух заменяет его, что является явлением, известным как термический дрейф или старение. Наибольший тепловой дрейф происходит в течение первых двух лет после изготовления изоляционного материала, после чего значение R остается неизменным, если только пена не повреждена.

Фольга и пластмассовые покрытия на жестких пенополиуретановых панелях могут помочь стабилизировать R-значение, замедляя тепловой дрейф.Светоотражающая пленка, если она установлена ​​правильно и обращена к открытому пространству, также может действовать как лучистый барьер. В зависимости от размера и ориентации воздушного пространства это может добавить еще один R-2 к общему тепловому сопротивлению.

Полиуретановая изоляция выпускается в виде вспененного жидкого вспененного материала и жесткого пенопласта. Из него также могут быть изготовлены ламинированные изоляционные панели с различными покрытиями.

Нанесение полиуретановой изоляции распылением или вспенением на месте обычно дешевле, чем установка пенопластов, и эти приложения обычно работают лучше, потому что жидкая пена формируется на всех поверхностях.Вся производимая сегодня изоляция из пенополиуретана с закрытыми порами производится с использованием газа, не содержащего ГХФУ (гидрохлорфторуглерод), в качестве вспенивающего агента.

Пенополиуретан низкой плотности с открытыми порами использует воздух в качестве вспенивателя и имеет значение R, которое не меняется со временем. Эти пены похожи на обычные пенополиуретаны, но более гибкие. Некоторые сорта с низкой плотностью используют в качестве пенообразователя диоксид углерода (CO2).

Пена низкой плотности распыляется в открытые полости стенки и быстро расширяется, запечатывая и заполняя полость.Также доступна медленно расширяющаяся пена, которая предназначена для полостей в существующих домах. Жидкая пена расширяется очень медленно, что снижает вероятность повреждения стены из-за чрезмерного расширения. Пена проницаема для водяного пара, остается эластичной и устойчива к впитыванию влаги. Он обеспечивает хорошую герметичность, огнестойкость и не поддерживает пламя.

Также доступны жидкие спрей-пены на основе сои. Эти продукты могут применяться с тем же оборудованием, что и для пенополиуретанов на нефтяной основе.

Некоторые производители используют полиуретан в качестве изоляционного материала в конструкционных изоляционных панелях (СИП). Для изготовления СИП можно использовать пенопласт или жидкую пену. Жидкая пена может быть введена между двумя деревянными обшивками под значительным давлением, и, когда пена затвердевает, образует прочную связь между пеной и обшивкой. Стеновые панели из полиуретана обычно имеют толщину 3,5 дюйма (89 мм). Толщина потолочных панелей составляет до 7,5 дюймов (190 мм). Эти панели, хотя и более дорогие, более устойчивы к возгоранию и диффузии водяного пара, чем EPS.Они также изолируют на 30-40% лучше при заданной толщине.

.

Изоляционный материал | Статья об изоляционном материале по The Free Dictionary

(также теплоизоляция, теплоизоляция или теплоизолятор), материал или изделие, используемые для теплоизоляции зданий, сооружений, промышленного оборудования и транспортных средств. Изоляционные материалы обладают низкой теплопроводностью (менее 0,2 Вт на [м · ° K]), высокой пористостью (70–98 процентов), а также низкой плотностью и прочностью (их прочность на сжатие составляет 0,05–2,5 меганьютона на квадратный метр).

Основным показателем качества изоляционного материала является теплопроводность.Однако определение этого показателя требует значительных трудозатрат и специального оборудования; Следовательно, используемый на практике показатель — сорт изоляционного материала — представляет собой плотность в сухом состоянии, выраженную в килограммах на кубический метр (кг / м 3 ). Это дает адекватное приближение теплопроводности материала. Выделяют девятнадцать марок теплоизоляционных материалов со значениями от 15 до 700. Изоляционные материалы при эксплуатации должны быть защищены от влаги; при насыщении водой их теплопроводность увеличивается в несколько раз.

Изоляционные материалы используются в первую очередь для изоляции ограждающих элементов и такого оборудования, как промышленные печи, нагревательные агрегаты, холодильные камеры и трубопроводы. Они могут быть жесткими (доски, блоки, кирпичи, оболочки и сегменты), гибкими (одеяла, летучие мыши и веревки), насыпными (гранулы и порошки) или волокнистыми. Изоляционные материалы подразделяются на органические, неорганические и смешанные, в зависимости от используемого сырья.

Среди органических изоляционных материалов преобладают материалы, полученные при переработке некоммерческой древесины и побочных продуктов деревообработки (древесноволокнистые плиты и древесно-стружечные плиты), сельскохозяйственных отходов (соломенная плита, тростниковая плита), торфа (торфяная плита) и другого местного органического сырья. ,Эти материалы обычно обладают низкой водостойкостью и легко поддаются биологическому разложению. Газонаполненные пластмассы (пенопластовые, пористые, ячеистые и др.) Лишены этих недостатков; это высокоэффективные органические изоляторы с плотностью 10–100 кг / м 3 . Низкая огнеупорность характерна для большинства органических изолирующих материалов, и, следовательно, они не используются, как правило, при температурах выше 150 ° C. Материалы смешанного состава, такие как fibrolit и arbolit , которые производятся из смеси минерального цемента и органического наполнителя, такого как древесная стружка или стружка, являются более огнеупорными.

К неорганическим изоляционным материалам относятся минеральная вата и изделия из нее (среди последних очень перспективны твердые и высокопрочные листы минеральной ваты), легкие и ячеистые бетоны (в основном газовый и пенобетон), пеностекло, стекловолокно и изделия. из вспененного перлита. Изделия из минеральной ваты получают путем переработки расплавов горных пород или металлургических шлаков, в основном доменных шлаков, в стекловолокно. Плотность изделий из минеральной ваты 75–350 кг / м 3 .

Неорганические изоляционные материалы, используемые в качестве монтажных материалов, изготавливаются из асбеста (асбестовый картон, бумага и войлок), смеси асбеста и минеральных цементов (асбесто-диатомовые, асбесто-трипольные, асбесто-известково-глиноземные и асбестоцементные изделия) , или вспученная порода (вермикулит и перлит). Для изоляции промышленного оборудования и установок, работающих при температурах выше 1000 ° C (например, металлургических, отопительных и других типов печей и котлов), легкие огнеупоры изготавливаются в виде отдельных элементов, таких как кирпичи или блоки различной формы из огнеупорных глин или сильно тугоплавкие оксиды.Перспективно производство волокнистых изоляционных материалов из огнеупорных волокон и минеральных цементов; их теплопроводность при высоких температурах на 25–50% ниже, чем у традиционных материалов с ячеистой структурой.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Справочник по производству теплоизоляционных и акустических материалов . М., 1964.
Китайцев В.А. Технология теплоизоляционных материалов , 3-е изд. Москва, 1973.
Сухарев, М.F. Производство теплоизоляционных материалов и изделий . Москва, 1973.

И У . P. G ORLOV и KN P OPOV

(также электроизоляционный материал, изоляция, электрическая изоляция или изолятор), материал, используемый в электрическом или радиооборудовании для разделения токоведущих частей с разными потенциалами или для увеличения емкость конденсаторов. Изоляционные материалы также могут использоваться для обеспечения теплопроводности в электрических машинах и электрическом оборудовании.

В качестве изоляционных материалов используются диэлектрики. По сравнению с проводящими материалами диэлектрики имеют высокое объемное удельное сопротивление ρ v = 10 9 –10 20 Ом · см. Напротив, проводники имеют объемное сопротивление 10 –6 –10 –4 Ом · см.

Основные характеристики изоляционных материалов: удельное объемное сопротивление ρ v ; удельное поверхностное сопротивление ρ с ; диэлектрическая проницаемость, или удельная индуктивная емкость ε; температурный коэффициент удельной индуктивной емкости, 1 / ε × d ε / dT ° C –1 ; угол диэлектрических потерь 8; и диэлектрическая прочность E br , которая представляет собой напряженность электрического поля, при которой происходит пробой ( см. BREAKDOWN, DIELECTRIC ).При оценке изоляционных материалов также учитывается зависимость характеристик от частоты тока и напряжения.

Изоляционные материалы можно классифицировать по нескольким критериям, таким как агрегатное состояние, химический состав и метод производства. В зависимости от агрегатного состояния изоляционный материал может быть твердым, жидким или газообразным.

Твердые тела представляют собой наиболее обширную группу изоляционных материалов. По своим физико-химическим свойствам, структуре и производственным характеристикам твердые изоляционные материалы делятся на ряд подгрупп, например, ламинированные пластмассы, бумага, ткани, лакированные ткани, слюды, материалы на основе слюды и изоляционная керамика.Лаки, заливные изоляционные составы и пропитки можно условно отнести к твердым изоляционным материалам; хотя такие вещества встречаются в жидком состоянии, они используются в качестве изоляционных материалов в твердом состоянии. При температуре 20 ° C и частоте тока 50 герц (Гц) диэлектрическая прочность твердой изоляции колеблется от 1 мегавольт на метр (МВ / м) — например, для некоторых материалов на основе смол — до 120 МВ / м. м — например, для полиэтилентерефталата.

Использование и производство твердых изоляционных материалов описано в I NSULATION, ELECTRICAL; ИЗОЛЯТОР, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ; ЛАКИ; MICA; СТЕКЛОПЛАСТИК, АРМИРОВАННЫЙ; ПОЛИМЕРНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ; и СМОЛА СИНТЕТИЧЕСКАЯ .

Многие изоляционные жидкости представляют собой изоляционные масла, в том числе нефтяные, растительные и синтетические масла. Конкретные типы изоляционных жидкостей отличаются друг от друга вязкостью и значениями электрических свойств. Масла, используемые для изоляции конденсаторов и маслонаполненных кабелей, обладают лучшими электрическими свойствами. При 20 ° C и частоте 50 Гц диэлектрическая прочность изоляционных жидкостей колеблется от 12-25 МВ / м — например, для трансформаторных масел — до 15-20 МВ / м ( см. Также LIQUID DIELECTRICS ) ,Также используются изоляционные смазки, называемые петролатумами.

Изоляционные газы включают воздух, элегаз (гексафторид серы) и фреон-21 (дихлорфторметан). Воздух, естественный изолятор, используемый для воздушных зазоров в электрических машинах и электрооборудовании, имеет электрическую прочность около 3 МВ / м. Elegaz и фреон-21 имеют диэлектрическую прочность примерно 7,5 МВ / м; они используются в основном для изоляции кабелей и различного типа электрооборудования.

По химическому составу различают органические и неорганические изоляционные материалы.Неорганические вещества, такие как слюда и керамика, являются наиболее широко используемыми изоляционными материалами. Для электроизоляции используются как натуральные, так и синтетические материалы. Синтетические изоляционные материалы могут быть произведены с желаемым набором требуемых электрических, физических и химических свойств. Поэтому такие материалы находят наиболее широкое применение в электротехнике и радиотехнике.

В зависимости от электрических свойств молекул вещества изолирующий материал может быть полярным или неполярным.Полярные изоляционные материалы включают термореактивные смолы, полихлорированный бифенил, хлорированный нафталин, поливинилхлорид и некоторые кремнийорганические материалы. Неполярные изоляционные материалы включают водород, бензол, четыреххлористый углерод, полистирол и парафин. Полярные изоляционные материалы отличаются высокой диэлектрической проницаемостью, относительно высокой проводимостью и относительно высокой гигроскопичностью.

Для твердых изоляционных материалов очень важны механические и термические свойства, а также влагостойкость, гигроскопичность и искроустойчивость.Механические свойства включают прочность на разрыв, прочность на сжатие, статическую прочность на изгиб, динамическую прочность на изгиб, твердость и обрабатываемость. Тепловые свойства — жаростойкость и термическая стабильность. Термостойкость характеризует верхний предел температурного диапазона, в котором изоляционный материал может сохранять свои механические и эксплуатационные свойства. Термическая стабильность — это способность изоляционного материала противостоять воздействию высоких температур (от 90 ° до 250 ° C) без заметных изменений своих электрических свойств.В электромашиностроении используется разделение изоляционных материалов на семь классов. Неорганические материалы обладают высочайшей термической стабильностью; такие материалы включают слюду, фарфор, обычное стекло и стекло с гетероорганическим связующим. Для хрупких материалов, таких как стекло и фарфор, также важна устойчивость к тепловому удару.

Изоляционные материалы разделяют проводники в электрической цепи. В то же время они не должны препятствовать отводу тепла от обмоток, сердечников и других компонентов электрических машин и электроустановок.Поэтому теплопроводность — важное свойство таких материалов. Для увеличения теплопроводности изоляционных жидкостей в жидкости добавляют минеральные наполнители.

Большинство изоляционных материалов до некоторой степени впитывают влагу; то есть они гигроскопичны. Для повышения влагостойкости пористых изоляционных материалов материалы пропитываются маслами, синтетическими жидкостями или различными составами. Абсолютно влагостойкими можно считать только глазурованный фарфор, стекло и некоторые другие материалы.

ССЫЛКА

Электротехнический справочник , 5 изд., Т. 1. Москва, 1974.

.

Изоляционные материалы

Изоляционные материалы


В этом отчете перечислен ряд обычно используемых изоляционных материалов, используемых в электронных
и электрооборудование. Хотя этот список довольно длинный, он не является исчерпывающим.
доступные варианты могут быть ошеломляющими. К счастью многие превосходные и недорогие
материалы доступны, и окончательный выбор может быть несколько произвольным, и дизайнер
рекомендуется получить образцы нескольких кандидатов до принятия окончательного решения.Сделка
названия не отражают особые предпочтения бренда, но включены для ясности.

ИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ

A.B.S .: Акрилонитрил, бутадиен и стирол часто образуют этот обычный пластик.
используется для изготовления корпусов или других механических деталей.

АЦЕТАТ: Ацетаты обладают хорошими электроизоляционными свойствами и являются используемым материалом.
снимать кино и микрофильм.

АКРИЛ: Люцит и оргстекло — торговые наименования акрила, который широко используется.
где требуются прочность и прозрачность.Цемент на основе растворителей достаточно эффективен для
сваривать детали вместе.

ОКСИД БЕРИЛЛЯ: Твердый белый керамический материал, используемый в качестве электроизолятора.
где требуется высокая теплопроводность. Оксид бериллия в порошке очень токсичен.
формы и никогда не должны подпиливаться или шлифоваться и, следовательно, вышли из общего использования.
Радиаторы для силовых полупроводников все еще можно найти с прокладками из оксида бериллия для
электрическая изоляция.

КЕРАМИКА: Керамика используется для изготовления изоляторов, компонентов и печатных плат.
хорошие электроизоляционные свойства дополняются высокой теплопроводностью.

DELRIN: Эта смола Dupont на ацетале производится из полимеризованного формальдегида и находит применение
похож на нейлон. Материал жесткий и имеет отличные механические и электрические характеристики.
свойства, делающие его широко используемым в бытовой технике и электронике.

EPOXY / FIBERGLASS: этот ламинат довольно распространен благодаря своей превосходной прочности и
отличные электрические свойства даже во влажной среде.Большинство современных печатных плат
изготовлен из сорта эпоксидной смолы / стекловолокна. (Сорта включают G10 / FR4 и G11 / FR5 расширенный
температурный класс.)

СТЕКЛО: Стеклянная изоляция бывает самых разных форм, включая твердое стекло, стекловолокно.
ленты, листы и маты из стекловолокна, тканые трубки и ткани, а также различные композиты. Высокая
температурный режим — ключевая особенность.

KAPTON: Полиимидная пленка имеет исключительно хорошую термостойкость и отличные механические и
электрические свойства.Ленты из каптона довольно дороги, но зачастую незаменимы.

KYNAR: Как и тефлон, Kynar является флорополимером с отличными химическими и абразивными свойствами.
сопротивление. Легко обрабатывается и сваривается.

LEXAN и MERLON: эти поликарбонаты обладают отличными электроизоляционными свойствами.
Доступны оптические классы качества, а материал настолько прочен, что соответствует требованиям U.L. требования
для защиты от взлома. Непрозрачные марки обрабатываются для изготовления прочных изоляторов,
ролики и другие механические детали.

МЕЛАМИН: меламин, ламинированный тканым стеклом, образует очень твердый ламинат с хорошей
стабильность размеров и сопротивление дуге. (Классы G5 — механические, а G9 —
электротехническая.)

MICA: листы слюды или «печная слюда» используются для электроизоляции там, где
встречаются высокие температуры. Теплопроводность высокая, поэтому слюдяные изоляторы
полезен для радиатора транзисторов или других компонентов с электропроводящими корпусами.Устойчивость к проколам хорошая, но края слюды должны прилегать к ровной поверхности.
поверхность для предотвращения отслаивания. Слюда находит применение в композитных лентах и ​​листах, которые полезны
до 600 градусов по Цельсию с отличной устойчивостью к коронному разряду. Листы и стержни из слюды на связке
со стеклом может выдерживать экстремальные температуры, радиацию, высокое напряжение и влажность. это
довольно дорогой ламинат поддается механической обработке, он не горит и не выделяется газов.

НЕОПРЕН: Неопреновый каучук — это материал, используемый для большинства гидрокостюмов.Эта черная резина
обычно используется для прокладок, амортизаторов, втулок и пен.

NOMEX: Nomex — ароматический полиамид Dupont с диапазоном рабочих температур свыше
220 градусов по Цельсию и с превосходным пробоем высокого напряжения. Это отличный выбор
для стандартизации, так как он превосходит многие другие материалы.

НЕЙЛОН: нейлон обладает хорошей устойчивостью к истиранию, химическим веществам и высоким напряжениям и часто
используется для изготовления электромеханических компонентов.Нейлон экструдируется, отливается и заполняется
с множеством других материалов для улучшения атмосферостойкости, ударопрочности, коэффициента
трение и жесткость.

P.E.T .: Полиэтилентерефталат — термопласт с высокой стабильностью размеров,
хорошая невосприимчивость к влаге. Этот отличный изолятор имеет низкий коэффициент трения и
отлично подходит для направляющих и других движущихся частей.

P.E.T.G .: Прозрачный прочный сополиэстер, обычно используемый для изготовления прочных «пузырчатых упаковок».
или пищевые контейнеры.

ФЕНОЛИКА: Ламинированные фенольные листы обычно коричневого или черного цвета и имеют отличный
механические свойства. Фенольные смолы обычно используются в производстве переключателей и
подобные компоненты, поскольку они легко обрабатываются и обеспечивают отличную изоляцию.
Фенольные ламинаты широко используются для изготовления клеммных колодок, соединителей, коробок и компонентов.
(Сорта x, xx, xxx — бумага / фенол, а сорта c, ce, l, le — хлопок / фенол,
не лучший выбор по утеплению.Марка N-1 изготовлена ​​из нейлона / фенола и имеет хорошие электрические характеристики.
свойства даже при высокой влажности, но проявляет небольшую текучесть.)

ПОЛИЭСТЕР (МИЛАР): прочный материал, часто используемый в пленочных листах и ​​лентах для графики.
искусство и электроника. Эти блестящие воздушные шары и «космические одеяла» обычно делаются
из металлизированного майлара. Майлар также используется в качестве диэлектрика в конденсаторах.

ПОЛИОЛЕФИНЫ: Полиэтилен — это белый материал, похожий на тефлон, используемый для резки пищевых продуктов.
доска.Различные плотности доступны с маркой сверхвысокой молекулярной массы на
top, предлагая в некоторых применениях прочность, превосходящую сталь. Полипропилен — другое
широко применяемый полиолефин.

ПОЛИСТИРОЛ: прозрачный изолятор с превосходными диэлектрическими свойствами. Полистирол
конденсаторы обладают низкой адсорбцией диэлектрика и практически не имеют утечки. жидкость
полистирол или Q-dope — это смазка для катушек с низкими потерями, используемая для защиты обмоток и других компонентов
в цепях RF.

ПОЛИУРЕТАН: Полиуретан — еще один распространенный полимер, который отличается истиранием и разрывом.
сопротивление наряду с множеством желаемых характеристик. Немного деградируя со временем или
Температура полиуретана популярна как в коммерческих, так и в бытовых применениях.

ПВХ: поливинилхлорид или ПВХ, пожалуй, самый распространенный изоляционный материал. Наиболее
Электропроводка изолирована ПВХ, в том числе и домашняя. Облученный ПВХ обладает превосходной прочностью
и устойчивость к жаре.Ленты и трубки из ПВХ также довольно распространены. Электрические и
корпуса для электроники обычно отливаются из ПВХ.

СИЛИКОН / СТЕКЛО: Стеклоткань, пропитанная связующим из силиконовой смолы, образует
отличный ламинат с хорошими диэлектрическими потерями в сухом состоянии. (Оценки включают G7.)

СИЛИКОНОВАЯ КАУЧУК

: Для изоляции и
амортизирующие электронные узлы. Силиконовые каучуки демонстрируют список желаемых характеристик
включая превосходную химическую стойкость, высокие температурные характеристики, хорошие термические и
электрическое сопротивление, долговременная отказоустойчивость и простота изготовления.Жидкие силиконовые каучуки
доступны электрические марки для конформного покрытия, заливки и склеивания. силиконовый
каучуков, найденных в строительном магазине, следует избегать в электронных сборках, потому что
они производят уксусную кислоту. Силиконовые каучуки с оксидом алюминия доступны для
приложения, требующие теплопроводности.

TFE (TEFLON): тефлон — отличная высокотемпературная изоляция с превосходными электрическими характеристиками.
свойства. Тефлоновые трубки и изоляция проводов бывают разных цветов и обычно
кажется скользким.Изоляция обычно непроницаема для тепла и химикатов.
встречается в производстве электроники, но материал будет «холоднотекать», поэтому
Не следует применять тефлоновую изоляцию там, где встречаются острые углы или точки. Ламинированный ТФЭ
В печатных платах используются превосходные микроволновые характеристики тефлона. тефлон
выделяет опасный газ при воздействии сильной жары. Белые тефлоновые клеммы обычно
используется там, где требуется очень хорошая изоляция. Гладкая поверхность отталкивает воду, поэтому
изоляционные свойства фантастические даже в условиях повышенной влажности.Высокое качество I.C. розетки
изготовлен из тефлона для уменьшения токов утечки. Тефлоновые и тефлоновые композитные ленты с
клей доступны. FEP — это тефлон с более низкой температурой.

ТЕРМОПЛАСТИКИ: Прочие термопласты включают полисульфон, полиэфиримид,
Полиамид-имид и полифенилен с торговыми наименованиями, такими как Noryl, Ultem, Udel, Vespel и
Torlon. Эти материалы сгруппированы здесь для полноты и не особо
аналогичный. Например, Vespel — это полиимид SP с удивительными свойствами, но обладающий высокой прочностью.
столь же удивительная цена — 10-дюймовый лист может стоить тысячи долларов, тогда как
Полисульфон (Удель) — довольно неплохой инженерный материал стоимостью те же 10 дюймов.
лист около тридцати долларов.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИЗОЛЯЦИЯ

Доступны различные изоляционные бумаги, специально разработанные для изоляции
электрические схемы. Тряпичная и поделочная бумага, которую часто называют трансформаторной бумагой, часто используется для
отдельные обмотки в трансформаторах или в приложениях, где острые края не могут быть
через относительно слабую бумагу. Серый и коричневый — общие цвета. Рыбная бумага — любопытный
название, относящееся к серой хлопчатобумажной тряпичной бумаге, обычно вулканизированной и часто ламинированной
Майларовый.Майлар может иметь бумагу с одной или обеих сторон, и можно использовать разные классы толщины.
доступный. Превосходная стойкость к разрыву и проколам, более тонкие сорта легко поддаются обработке.
вырезать ножницами. Доступны и другие «сэндвич-материалы», включая 100%
полиэфирные ламинаты и обычно имеют отчетливый цвет. Бумага / ламинат майлара устойчивы к
температура пайки лучше, поскольку бумага не плавится, а ламинаты дакрон / майлар сопротивляются
влага лучше всего. Ламинат с более толстой центральной частью из полиэстера превращается в изоляционный материал.
пластины во многих электромеханических устройствах.Типичное применение можно увидеть внутри
большинство старых электрических таймеров, в которых отпечатанный и сложенный лист ламинированной бумаги сохраняет
пальцы пользователя подальше от высокого напряжения при регулировке положения включения и выключения
экскурсантов. Бумага, изготовленная из термостойкого нейлона и / или стекла, имеет отличные характеристики.
электрические свойства и хорошая термостойкость. Тонкие листы эпоксидно-стеклопластика
обычно зеленого цвета обычно используются для изоляции печатных плат и электронных сборок.
с потенциально резкими проекциями.Превосходная стойкость к проколам даже для тонких листов
достаточно, чтобы быть довольно гибким. Простой прозрачный лист полиэстера иногда используется для
изоляция, но она обеспечивает гораздо меньшую устойчивость к проколам и температуре, чем ламинат.
Обычный внешний вид также может оказаться помехой: один производитель компьютеров использует такой
лист для изоляции материнской платы от корпуса, и многие новички оставили этот
критический изолятор вышел при повторной сборке своего компьютера с плачевными результатами.Высечки
ламинат важен и легко печатается.

ЛЕНТЫ

Ленты изготавливаются из многих из перечисленных выше материалов. Виниловые ленты обычно используются для проволоки.
изоляция и доступны во всех цветах, необходимых для цветовой кодировки. Майларовые ленты
распространены в электронике: пленочные конденсаторы часто имеют окончательную обертку из желтой майларовой ленты.
Ацетатные ленты используются там, где требуется хорошая прилегаемость, например, при покрытии рулонов как есть.
белая хлопчатобумажная лента.Изолента из стеклоткани с термореактивным клеем (клейкая
который постоянно схватывается с температурой) используется для закрепления и защиты обмоток нагревателя или
изолируйте компоненты, подверженные воздействию тепла. Каптон, тефлон и другие изоляторы из вышеперечисленных
list используются для изготовления специальных лент с высокими эксплуатационными характеристиками для суровых температурных или химических
Окружающая среда.

ПЕНА

Пены

доступны как для теплоизоляции, так и для механической / акустической изоляции.Выбор пены для гашения вибрации может оказаться трудным. Многие пены становятся жесткими на холоде
температуры и будет «принимать набор» при повышенных температурах. Некоторые пены могут иметь
отличные температурные характеристики, но слишком много «пружины», дающей
сборка недопустимый резонанс. Прежде чем выбирать, оцените несколько материалов.
изготовлены из многих вышеупомянутых изоляционных материалов. Некоторые из наиболее распространенных пен
перечислены ниже.

НЕОПРЕН: Неопреновая пена (черная) часто используется для амортизации ударов и вибрации.
демпфирования.

ПОЛИСТИРОЛ: Пенополистирол — это белая пена, используемая в недорогих ящиках для льда и упаковке.
арахис. Это отличный изолятор, но он не переносит повышенных температур.

ПОЛИУРЕТАН: Пенополиуретан выпускается как в жесткой, так и в гибкой форме.
отличные изоляционные свойства и хорошая устойчивость к повышенным температурам. Обработанные
куски жесткого полиуретана часто используются в качестве теплоизоляторов в электронном оборудовании.
Мягкая пена хороша для гашения вибрации и звука и доступна с широким
разнообразие свойств.

СИЛИКОН: Силиконовая пена обеспечивает отличные характеристики гашения вибрации и
отличные высокотемпературные характеристики и химическая стойкость.

ВИНИЛ: Виниловая пена имеет очень небольшую «пружину» и полезна для вибрации.
демпфирования.

ЛАМИНАТЫ: Различные пены часто ламинируются с толстым центральным слоем, чтобы создать
звуковой и вибрационный барьер. Свинец использовался как массивный слой, но очевидное
опасения привели к появлению различных материалов, таких как пластмассы, наполненные оксидом металлов.Полный
список поролоновых каучуков, пластиков и других вспененных материалов может заполнить книжную полку, так что это
неполный список не должен ограничивать воображение. Желтые страницы любого крупного города будут
дают названия пластиковых компаний, которые обычно поставляют твердые изоляционные материалы
упоминается. У поставщиков прокладок будет удивительный ассортимент листов и пенопласта.
включая специальные электронные материалы. Производители часто могут указать название
дистрибьюторы, но если они этого не делают, это не значит, что местных поставщиков нет.Проверьте
тщательно, прежде чем покупать какое-то огромное минимальное количество с завода — почти все
Упомянутые материалы можно приобрести у дистрибьюторов в небольших количествах. Промышленность
справочники предоставят названия поставщиков материалов, если местные дистрибьюторы не могут.
Подержанные книжные магазины часто имеют старые копии «E.E.M.», «Goldbook» или
«Thomas Register», который может предоставить вам список производителей. Спросите имя
представителя местного завода, так как он, вероятно, будет знать имена местных
поставщиков на своей территории, поскольку он, вероятно, посещает их во время торговых звонков.

,

изоляционных материалов — это … Что такое изоляционные материалы?

  • Изоляционные бетонные опалубки — (ICF) представляют собой несъемную опалубку для энергоэффективных монолитных железобетонных стен. Опалубки представляют собой взаимосвязанные модульные блоки, которые укладываются в сухую штабель (без раствора) и заполняются бетоном. Формы сцепляются вместе, как Lego…… Wikipedia

  • материаловедение — изучение характеристик и использования различных материалов, таких как стекло, пластмассы и металлы.[1960 65] * * * Изучение свойств твердых материалов и того, как эти свойства определяются составом и структурой материала, как…… Универсал

  • Строительные изоляционные материалы — Выбор изоляционных материалов может помочь в теплоизоляции здания. Все это основано на стандартных принципах теплоизоляции. Материалы, используемые для уменьшения теплопередачи за счет теплопроводности, излучения или конвекции, используются в различных…… Wikipedia

  • Керамические материалы — Керамические детали подшипников из Si3N4 Керамические материалы — это неорганические неметаллические материалы и изделия из них.Они могут быть кристаллическими или частично кристаллическими. Они образуются под действием тепла и последующего охлаждения. [1] Клей был одним из…… Википедия

  • Изоляция крыши — Изоляционные материалы, размещаемые под крышей или на крыше (здания). Департамент энергетики США, Глоссарий Управления энергетической информации… Энергетические термины

  • Изоляция стен — Изоляционные материалы внутри или на стенах между отапливаемыми участками здания и неотапливаемыми участками или снаружи.Стены могут отделять зоны с кондиционерами от зон без кондиционеров. Министерство энергетики США, Энергетическая информация…… Энергетические термины

  • Изолятор (электрический) — Керамический изолятор на железных дорогах Проводящая изоляция из медных проводов… Wikipedia

  • древесина — древесина1 бездревесная, прил. / дерево /, н. 1. твердое волокнистое вещество, составляющее большую часть ствола и ветвей дерева или куста и лежащее под корой; ксилема. 2. стволы или главные стволы деревьев, подходящие для архитектурных и других целей…… Universalium

  • Дерево — / дерево /, н.1. Грант, 1892-1942, американский художник. 2. Леонард, 1860-1927 гг., Военный врач и политический администратор США. * * * I Твердый волокнистый материал, образованный скоплением вторичной ксилемы, продуцируемой сосудистым камбием. Это…… Универсал

  • Теплоизоляция — Термин теплоизоляция может относиться к материалам, используемым для снижения скорости теплопередачи, или к методам и процессам, используемым для снижения теплопередачи. Тепловая энергия может передаваться посредством теплопроводности, конвекции, излучения или при воздействии фаза…… Википедия

  • Тепловой мост — Распределение температуры в тепловом мосту Тепловой мост, также называемый мостом холода, [1] является основой теплопередачи, когда проникновение в изоляционный слой материала с высокой проводимостью или неизолирующего материала происходит в …… Википедия

  • ,

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *