Στα πεδία της μετάδοσης ισχύος, των ηλεκτρονικών συσκευών και της βιομηχανικής παραγωγής,μονωτικά προϊόνταείναι βασικά εξαρτήματα που εμποδίζουν τη διαρροή ρεύματος και εξασφαλίζουν την ασφαλή λειτουργία του εξοπλισμού. Η απόδοσή τους επηρεάζει άμεσα τη σταθερότητα του συστήματος και η επιλογή υλικού αποτελεί βασικό παράγοντα για τον προσδιορισμό της λειτουργικότητας των μονωτικών προϊόντων. Αυτό το άρθρο θα αναλύσει τα σενάρια σύνθεσης υλικών και εφαρμογών των κοινών μονωτικών προϊόντων που ξεκινούν από τέσσερις μεγάλες κατηγορίες mainstream μονωτικών υλικών.
Τα ανόργανα υλικά που αντιπροσωπεύονται από κεραμικά, γυαλί και μαρμαρυγία είναι η προτιμώμενη επιλογή για την παραδοσιακήμονωτικά προϊόνταΛόγω της εξαιρετικής τους αντοχής στη θερμότητα και της μόνωσης. Τα κεραμικά μονωτικά υλικά (όπως τα κεραμικά αλουμίνας) μπορούν να αντέξουν τις θερμοκρασίες πάνω από τους 1200 ° C και χρησιμοποιούνται συνήθως σε μονωτήρες υψηλής τάσης και στις βάσεις εξοπλισμού ηλεκτρικής θέρμανσης. Τα μονωτικά υφάσματα και οι σανίδες από γυάλινες ίνες μετά από ύφανση και εμποτισμό με ρητίνη έχουν τόσο μηχανική αντοχή όσο και απόδοση μόνωσης και χρησιμοποιούνται ευρέως σε διαμερίσματα με κινητήρα και μετασχηματιστές. Η μαρμαρυγία, με την υψηλή αντοχή της θερμοκρασίας (600-800 ° C) και η υψηλή αντίσταση μόνωσης, χρησιμοποιείται συχνά με τη μορφή ταινιών μαρμαρυγίας και μαρκαδόρων για τη μόνωση της περιέλιξης της γεννήτριας.
Τα οργανικά υλικά όπως τα πλαστικά και τα ελαστικά, με την ευελιξία επεξεργασίας και τα πλεονεκτήματα του κόστους, κυριαρχούν στην αγορά μόνωσης χαμηλής τάσης. Τα μόνωσης καλωδίων που κατασκευάζονται από πολυαιθυλενίου (ΡΕ) και χλωριούχο πολυβινυλο (PVC) είναι ανθεκτικά στις καιρικές συνθήκες και είναι εύκολο να σχηματιστούν, κατάλληλα για οικιακά καλώδια. Το καουτσούκ σιλικόνης, λόγω της αντοχής του σε υψηλές και χαμηλές θερμοκρασίες (-60 ° C έως 200 ° C) και γήρανση, χρησιμοποιείται συχνά σε αξεσουάρ καλωδίων υψηλής τάσης και θήκη μονωτικών. Επιπλέον, οι μονωτικές ενώσεις γλάστρες που κατασκευάζονται από εποξική ρητίνη με πρόσθετα πλήρωσης σχηματίζουν στερεά εμπόδια με υψηλή αντοχή μόνωσης μετά τη σκλήρυνση και χρησιμοποιούνται συνήθως για τη σφράγιση και την προστασία των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
Για να ικανοποιηθούν οι πολλαπλές απαιτήσεις απόδοσης, τα σύνθετα μονωτικά υλικά επιτυγχάνουν αναβαθμίσεις απόδοσης μέσω οργανικών-αμετάβλων σύνθετων διαδικασιών. Για παράδειγμα, οι πίνακες FR-4 που κατασκευάζονται από το συνδυασμό γυάλινων ινών και εποξειδικής ρητίνης έχουν υψηλή μόνωση, χαμηλή απορρόφηση υγρασίας και μηχανική αντοχή, καθιστώντας τους το υπόστρωμα πυρήνα για τυπωμένα κυκλώματα (PCBs). Το χαρτί μόνωσης DMD, κατασκευασμένο από το συνδυασμό του φιλμ πολυεστέρας και του χαρτιού ινών, πληροί τόσο την αντίσταση της τάσης όσο και τις απαιτήσεις αντοχής στη φθορά σε περιελίξεις κινητήρα. Με τη βελτιστοποίηση των συνθέσεων, αυτά τα υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σενάρια με αυστηρές απαιτήσεις χώρου και απόδοσης, όπως σε σιδηροδρομική διαμετακόμιση και νέα ενεργειακά οχήματα.
Με την ανάπτυξη νέων ηλεκτρονικών τεχνολογιών ενέργειας και υψηλής συχνότητας, εμφανίζονται συνεχώς νέα μονωτικά υλικά. Τα νανο-κεραμικά τροποποιημένα μονωτικά επικαλύψεις, ενισχυμένα από σωματίδια αλουμίνας και πυριτίου νανο-μεγέθους, αυξάνουν την αντοχή μόνωσης της επίστρωσης κατά περισσότερο από 30% και είναι κατάλληλες για μόνωση του στάτη υψηλής συχνότητας. Η μονωτική μόνωση Airgel, με τη νανο-πορώδη δομή της, επιτυγχάνει εξαιρετικά χαμηλή θερμική αγωγιμότητα (<0,02 W/M · K) και χρησιμεύει τόσο ως μονωτήρας όσο και ως μονωτήρας θερμότητας σε διαμερίσματα μπαταρίας ενέργειας και καλώδια υψηλής θερμοκρασίας. Επιπλέον, τα υλικά που τροποποιούνται από γραφένιο πολυμερές, με τις εξαιρετικές ηλεκτρικές και μηχανικές ιδιότητες τους, εφαρμόζονται σταδιακά στη διάχυση της θερμότητας και τη μόνωση των συσκευών υψηλής ισχύος.
Από τα παραδοσιακά κεραμικά έως τα νανοσύνθετα, η υλική καινοτομία τουμονωτικά προϊόνταΠάντα επικεντρώνεται στην "ασφάλεια, αποδοτικότητα και ανθεκτικότητα". Κατά την επιλογή υλικών, οι επιχειρήσεις πρέπει να εξετάσουν διεξοδικά τις παραμέτρους όπως η τάση εργασίας, το περιβάλλον θερμοκρασίας και η μηχανική τάση. Η συνεχής επανάληψη νέων υλικών θα παρέχει επίσης πιο σταθερή τεχνική υποστήριξη για τη μικροσκοπική και την υψηλή ισχύ του ηλεκτρικού εξοπλισμού.
