Эффективная и безопасная эксплуатация разных электротехнических приборов, радиоэлектронной аппаратуры и электронных устройств невозможна без изоляции проводящих частей. Для этой задачи требуются материалы, способные оказывать препятствие протеканию электрического тока через элементы оборудования. Диэлектрические свойства и эксплуатационные качества полимеров определяют их выбор для производства элементов изоляции токоведущих частей.
Виды электроизолирующих полимеров
Все полимеры, которые применяются как диэлектрические, по физическим характеристикам можно разделить на четыре группы. Они могут использоваться в чистом виде, или газонаполненные, или с добавлением в состав модификаторов – порошков, волокон, стекла, графита, слоев бумаги или ткани, др.
— Термопласты
Термопласты – полимерные материалы, находящиеся в твердом состоянии при обычной температуре и обратимо переходящие в высокоэластичное, затем в вязкотекучее состояние при нагревании.
Наиболее распространенные термопласты, применяемые в качестве диэлектриков, - полиэтилен, полипропилен, полистирол, поливинилхлорид, полиформальдегид, полиметилметакрилат, полиамиды, фторопласты.
— Реактопласты
Реактопласты – полимерные материалы, переходящие при нагревании в вязкое состояние и затем при охлаждении в твердое неплавкое состояние. При повторном нагревании реактопласты теряют вязкость и разрушаются.
— Слоистые пластики
К слоистым пластикам относятся волокнистые полимерные композиционные наполнители и полимеры, пропитанные наполнителями до формы плотных многослойных листов. Зачастую именно слоистые пластики становятся основой листовых электроизоляционных материалов.
Наиболее распространенные слоистые пластики, применяемые в качестве электроизоляционных материалов, – текстолит, гетинакс, древесно-слоистые пластики.
— Пластические массы
Этот тип электроизоляционных материалов включает в себя пластические массы, произведенные из полимеров (синтетических или натуральных) и содержащих в составе пластификаторы, стабилизаторы, наполнители, красители. Красители изменяют цвет, стабилизаторы обеспечивают защиту от воздействия ультрафиолетового излучения, тепла и др., а пластификаторы увеличивают эластичность и пластичность, увеличивают или, наоборот, уменьшают показатели огнестойкости, термостойкости, морозостойкости или другие свойства.
Высокомолекулярные соединения, которые становятся основой пластмассы, определяют ее основные свойства, но наполнители также влияют на теплостойкость или влагостойкость, диэлектрические свойства. Они бывают порошкообразными (графит, тальк, сажа, кварцевый песок, металлический порошок), волокнистыми (стекловолокно, древесная крошка, асбест), слоистыми (стеклоткань, асбестовая ткань, хлопчатобумажная ткань).
Электроизоляционные изделия из полимеров
Такие эксплуатационные характеристики пластиков, как высокая механическая прочность, малый вес, стойкость к износу и загрязнениям, стойкость к импульсным перенапряжениям, легкость механической обработки и простота монтажа определяют их выбор для производства изоляторов. Несмотря на серьезные минусы, такие как деструкция под воздействием ультрафиолетового излучения, пластмассы все чаще становятся основой изоляторов вместо традиционных материалов – например, фарфора.
О том, как мы изготовили изоляторы из полиамида на замену фарфоровым, читайте здесь.