绝缘材料是电气产品发展的基础和保障,对电机和电气行业的发展起着特别重要的作用。绝缘材料的发展和进步依赖于高分子材料的发展,直接制约和影响着电气产品的发展和进步。
绝缘材料是电气产品先进技术的关键,也是电气产品长期安全可靠运行的重要保障。因此,要求绝缘材料不断开发新品种,提高产品性能和质量,以满足电气产品不断发展的需要。经过50多年的发展,我国绝缘材料已初步形成了产品和配套设施较为齐全、生产规模和科研实力相当的工业体系。尤其是近20年来,绝缘材料品种发展迅速,质量大幅提升,产品水平达到新的高度。
在20世纪之前,
绝缘材料基本上来源于天然材料或其制品。最早的电机是用丝、棉纱、棉布做的绝缘材料。为了提高耐水性,使用天然树脂如虫胶来浸渍植物油和沥青。
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绝缘材料
20世纪初,由于有机合成和高分子化学的发展,人类制造出了第一种合成聚合物——酚醛树脂,这也是绝缘材料领域的重要发明。酚醛树脂一经问世,就被广泛使用,用作浸渍漆、塑料、浸渍纤维制品和层压制品。后来出现了脲醛树脂、苯胺甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂、甘油树脂。
自20世纪30年代以来,开发了聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、氯丁橡胶和聚乙烯醇缩醛。50年代以后,硅树脂、聚酯薄膜、不饱和聚酯树脂、环氧树脂等。被工业化,而玻璃纤维和云母粉产品开始工业化生产,促进了绝缘材料的发展。随着现代高分子化学和工业的发展,基于合成高分子的绝缘材料的发展期才真正开始。前段出现的聚合物已经陆续应用到绝缘材料上,新品种绝缘材料也发展很快,比如应用在电机上的无溶剂漆。
沉浸;复合膜制品用作电机的槽绝缘;云母粉产品发展迅速,用于大型高压发电机;六氟化硫问世,应用于高压电器。
20世纪70年代,在聚合物工业进一步向大规模工业化发展的同时,新的F级和H级绝缘材料开始出现,相继开发出聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺、聚马来酰亚胺、二苯醚等耐热绝缘漆、胶粘剂和薄膜,以及改性环氧、不饱和聚酯、聚芳酰胺纤维纸及其复合材料。电气产品耐热等级大量提升到B级,冶金、起重机、机车电机等特种电机采用了新的F级和H 绝缘材料级。
80年代以来,我国大规模自主开发了F级、H级绝缘材料等性能得到提升的产品,如改性二苯醚、改性双马来酰亚胺、改性聚酯亚胺漆包线漆、聚酰胺酰亚胺漆包线漆、聚酰亚胺漆包线漆、F级、H级玻璃纤维制品、高性能聚酰亚胺薄膜、F级环氧云母粉带等。无溶剂浸渍树脂和快干浸渍漆发展迅速。采用少胶粉云母带和VPI(真空压力浸渍)浸渍树脂。
应用现代纳米技术开发绝缘材料。纳米技术可以应用在很多领域,包括绝缘材料 field。纳米尺寸的粉末(1 ~ 1 ~ 100nm)可以均匀地分散在聚合物树脂中,或者在聚合物内部形成或添加纳米尺寸的颗粒或无定形物质,或者形成纳米尺寸的微孔或气泡。由于纳米粒子的结构特点,复合材料表现出一系列独特而奇异的性质,这使得纳米材料发展成为一个很有前途的新材料领域。中国已经开展了这方面的研究。例如,四川大学成功制备了聚酰亚胺/蒙脱土纳米复合膜。纳米材料的应用必将为传统的绝缘材料所不能达到的许多新的、不同的性能开辟新材料、新技术的发展前景。