一,發展簡史
隨著科學技術的發展,電機電器用絕緣材料和絕緣技術日益受到人們的重視。對電工裝置來說,絕緣材料是一種不可缺少的材料,其質量好壞,對電工裝置的技術經濟指標和執行壽命起著關鍵的作用,人們常把絕緣材料喻為“電機的心臟”。
1907年,貝克萊德試製出酚醛樹脂。這種樹脂具有較好的電效能和耐熱性,利用這樣的特性,先後試製成以酚醛樹脂為基礎的浸漬漆,浸染纖維製品和層壓制品。從30年代起,以加成聚合物為中心的合成樹脂得到迅速發展。這期間研究成功的樹脂有縮醛樹脂、氯丁橡膠、聚氯乙烯、聚丁烯、丁苯橡膠、增塑聚氯乙烯、聚醯胺、三聚氰胺、低密度聚乙烯、聚四乙烯。
40年代有機矽樹脂的合成成功,並開始工業化生產,隨之發展了一系列以矽樹脂為基礎的H級絕緣材料。AIEE(美國電工協會)因此在電機絕緣耐熱等級中增加了H級。接著不飽和樹脂、環氧樹脂、粉雲母紙的研究成功是近代絕緣材料發展史中的一次重大革命,而且為50年代大量應用鋪平了道路。但是,隨著新的絕緣材料的應用,各種放電腐蝕問題也隨之突出,因而對聚合物的各種電效能進行了廣泛的研究。
在60年代,以美國宇航技術為轉機,發展了一系列含芳環和雜環的耐熱樹脂,例如聚醯亞胺、聚苯並咪唑、聚芳醯胺、聚酯亞胺、聚醯胺亞胺、聚苯醚、聚酚醚等,分別用來製造漆包線、層壓板、薄膜,這些材料的耐熱等級均為H級或更高。
80年代是新能源開發的時代,各種新的資源裝置將相繼投入工業應用,磁流體發電、受控熱核發電、海水揚水發電、超導體發電、太陽能發電以及高溫燃料電池等等一些新能源裝置要求採用新的絕緣方式和絕緣材料。這一領域的開發研究將是今後絕緣材料科學技術的基礎研究之一。
二,絕漆的應用和分類
電絕緣材料是一種電介質,其基本特徵是以感應而不是以傳導的方式來傳遞電的作用和影響。IEC(國際電工協會)把電介質定義為可極化的物質,把電絕緣材料定義為電導率很小用於隔離不同電位的導電部分的材料,它包括絕緣漆、浸漬纖維、層壓板、雲母製品和壓塑膠等五大類絕緣漆的分類一般有三種方法。即按用途分類,按塗層固化機理分類,也可按耐熱等級來分類。
1.絕緣漆按其在電機電器中的用途分類
漆包線絕緣漆主要浸塗各種型別線徑(圓線、扁線)殼體銅線、合金線及玻璃絲包線外層,提高和穩定漆包線的效能。
浸漬絕緣漆主要用於浸漬各種電機、電器變壓器線、繞組及各種絕緣纖維材料,使其達到規定的耐熱抗電效能。
覆蓋絕緣漆適用於各種電機、電器、繞組線圈,外層密封和外殼表面保護之用,以提高機件的抗潮性、絕緣性、耐化學氣體腐蝕、耐電弧等,在特種環境中要達到抗寒和三防的要求。
矽鋼片絕緣漆主要塗覆於矽鋼片表面,耐油、防鏽、防止矽鋼片迭合成體後間隙渦流產生。
粘合絕緣漆適用於結雲母製品和雲母片,雲母紙、雲母帶、雲母板、磁極線:合塑型襯墊的雲母板、電膠紙等。
電子元件絕緣漆主要用於電阻、電容、電位器等無線電元件的絕緣保護。
2.絕緣漆按其固化(或交聯閉環)的機理分類
自幹型絕緣漆漆層依靠氧化還原作用在25C或低溫60C條件下乾燥成膜。
烘型絕緣漆漆層必須在一定的溫度條件下烘焙成膜。一般來說,這類絕緣漆的耐熱等級要高於自幹型絕緣漆。
紫外線固化絕緣漆應用這種技術使絕緣漆有可能實現快速和幾乎無汙染固化。含30%~40%單體的典型不飽和聚酯固化時的單體揮發損失量,用紫外線時是1%~2%以下,熱固化通常是25%,甚至高達30%。
3.絕緣漆按耐熱等級的分類2
這種分類方法普遍受到生產者和使用者的關注。分級的主要依據是1954年國際電工協會制定的IEC第85號檔案一一電機電器絕緣材料在使用中熱穩定性分級標準