如何选择适合耐热电器的绝缘材料？

绝缘材料是指电阻率(电阻系数)一般都大于109 Ω·cm 的材料,它在直流电压的作用下,只允许极微小的电流通过。绝缘材料在电子工业中的应用相当普遍。这类材料品种很多,要根据不同要求及使用条件合理选用。

1.绝缘材料的主要性能及选择

1)抗电强度

抗电强度又叫耐压强度,即每毫米厚度的材料所能承受的电压,它同材料的种类及厚度有关。对一般电子产品生产中常用的材料来说,抗电强度比较容易满足要求。

2)机械强度

绝缘材料的机械强度一般是指抗张强度,即每平方厘米所能承受的拉力。对于不同用途的绝缘材料,机械强度的要求不同。例如,绝缘套管要求柔软,结构绝缘板则要求有一定的硬度并且容易加工。同种材料因添加料不同,强度也有较大差异,选择时应该注意。

3)耐热等级

耐热等级是指绝缘材料允许的最高工作温度,它完全取决于材料的成分。按照一般标准,耐热等级可分为七级,参见表2-16。在一定耐热级别的电机、电器中,应该选用同等耐热等级的绝缘材料。必须指出,耐热等级高的材料,价格也高,但其机械强度不一定高。所以,在不要求耐高温处,要尽量选用同级别的材料。

表2-16　绝缘材料的耐热等级

2.常用绝缘材料(www.xing528.com)

1)薄型绝缘材料

薄型绝缘材料包括绝缘纸、绝缘布、有机薄膜、粘带、塑料套管等,主要应用于包扎、衬垫、护套等。

常用的绝缘纸有电容器纸、青壳纸、铜板纸等,具有较高的抗电强度,但抗张强度和耐热性都不高,主要用于要求不高的低压线圈绝缘。常用的绝缘布有黄腊布、黄腊绸、玻璃漆布等,它们具有布的柔软性和抗拉强度,适用于包扎、变压器绝缘等。这种材料也可制成各种套管,用作导线护套。常用的有机薄膜有聚酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯、聚四氟乙烯薄膜,厚度范围为0.04～0.1 mm。其中以聚脂薄膜使用最为普遍,在大部分情况下可以取代绝缘纸、绝缘布,并提高耐压、耐热性能。性能最卓越的是聚四氟乙烯薄膜,但价格高。有机薄膜涂上胶黏剂就成为各种绝缘粘带,俗称塑料胶带,可以取代传统的“黑胶布”,大大提高了耐热、耐压等级。除绝缘布套管外,大量用在电子装配中的是塑料套管,即用聚氯乙烯为主料制成的各种规格、各种颜色的套管,由于耐热性差(工作温度为-60～+70 ℃),不宜用在受热部位。还有一种热缩性塑料套管,经常用作电线端头的护套。

2)绝缘漆

常用的绝缘漆有油性浸渍漆(1012)、醇酸浸渍漆(1030)、环氧浸渍漆(1033)、环氧无溶剂浸渍漆(515-1/2)、有机硅漆(1053)、覆盖漆、醇酸磁漆、有机硅磁漆等。其中,有机硅漆能耐受较高的温度(H 级),无溶剂浸渍漆使用较为方便。绝缘漆主要用于浸渍电器线圈和表面覆盖。

3)热塑性绝缘材料

这类材料有硬聚乙烯板、软管及有机玻璃板、棒,可以进行热塑加工,但耐热性差,一般只用于不受热、不受力的绝缘部位。例如:护套、护罩、仪器盖板等。透明的有机玻璃适用于加工仪器面罩、铭牌等绝缘零件。

4)云母制品

云母是具有良好的耐热、传热、绝缘性能的脆性材料。将云母用黏合剂黏附在不同的材料上,就构成性能不同的复合材料。常用的有云母带(沥青绸云母带、环氧玻璃粉云母带、有机硅云母等),主要用作耐高压的绝缘衬垫。

5)橡胶制品

橡胶在较大的温度范围内具有优良的弹性、电绝缘性、耐热、耐寒和耐腐蚀性,是传统的绝缘材料,用途非常广泛。近年来电子工业所用的天然橡胶已被合成橡胶取代。