En els camps de la transmissió d’energia, dispositius electrònics i fabricació industrial,productes aïllantssón components bàsics que eviten les fuites de corrent i asseguren el funcionament segur dels equips. El seu rendiment afecta directament l'estabilitat del sistema i la selecció de materials és un factor clau per determinar la funcionalitat dels productes aïllants. Aquest article analitzarà la composició de materials i els escenaris d'aplicacions de productes aïllants comuns a partir de quatre grans categories de materials aïllants principals.
Els materials inorgànics representats per ceràmica, vidre i mica són l’elecció preferida per a la tradicionalproductes aïllantsA causa de les seves excel·lents propietats de resistència a la calor i aïllament. Materials aïllants de ceràmica （com ara ceràmica d’alúmina） pot suportar les temperatures per sobre dels 1200 ° C i s’utilitzen habitualment en aïllants d’alta tensió i les bases dels equips de calefacció elèctrica. Els draps aïllants i els taulers elaborats amb fibres de vidre després del teixit i la impregnació amb resina tenen una resistència mecànica i un rendiment d’aïllament i s’utilitzen àmpliament en les particions de l’aïllament i el transformador de les ranures del motor. Mica, amb la seva alta resistència a la temperatura （600-800 ° C） i alta resistència a l’aïllament, s’utilitza sovint en forma de taulers de mica i taulers per a l’aïllament del bobinatge del generador.
Materials orgànics com plàstics i gomes, amb la seva flexibilitat de processament i avantatges de costos, dominen el mercat d’aïllament de baixa tensió. Les beines d’aïllament de filferro fetes a partir de polietilè (PE) i clorur de polivinil (PVC) són resistents al clima i són fàcils de formar, adequats per als cables domèstics. El cautxú de silicona, a causa de la seva resistència a temperatures altes i baixes (-60 ° C a 200 ° C) i l’envelliment, s’utilitza sovint en accessoris de cable d’alta tensió i beines aïllants. A més, els compostos aïllants de potència elaborats amb resina epoxi amb farcits afegits formen barreres sòlides amb alta resistència d’aïllament després de curar -se i s’utilitzen habitualment per segellar i protegir els components electrònics.
Per complir els requisits de rendiment múltiples, els materials aïllants compostos aconsegueixen actualitzacions de rendiment mitjançant processos compostos orgànics-inorgànics. Per exemple, les plaques FR-4 fetes a partir de la combinació de fibres de vidre i resina epoxi tenen un aïllament elevat, una baixa absorció d’humitat i una resistència mecànica, convertint-les en el substrat central per a les plaques de circuit imprès (PCBs). Paper aïllant DMD, elaborat amb la combinació de pel·lícules de polièster i paper de fibra, compleix tant els requisits de resistència a la tensió com en la resistència al desgast en els bobinats del motor. Optimitzant les formulacions, aquests materials es poden utilitzar en escenaris amb estrictes espai i requisits de rendiment, com en el trànsit ferroviari i els nous vehicles energètics.
Amb el desenvolupament de noves tecnologies electròniques energètiques i d’alta freqüència, s’estan sorgint nous materials aïllants. Els recobriments aïllants modificats per nano-ceràmics, millorats per partícules d’alúmina i sílice d’alumina nano-mida, augmenten la resistència d’aïllament del recobriment en més d’un 30% i són adequats per a l’aïllament d’estator del motor d’alta freqüència. El feltre aïllant Airgel, amb la seva estructura nano-porosa, aconsegueix una conductivitat tèrmica ultra-baixa (<0,02 W/m · K) i serveix com a aïllant i aïllant de calor en els compartiments de bateries d’emmagatzematge d’energia i cables d’alta temperatura. A més, els materials de polímer modificats amb grafè, amb les seves excel·lents propietats elèctriques i mecàniques, s’apliquen gradualment en la dissipació de calor i l’aïllament de dispositius d’alta potència.
Des de ceràmica tradicional fins a nanocomposites, la innovació material deproductes aïllantsSempre se centra en "seguretat, eficiència i durabilitat". Quan es seleccionen materials, les empreses han de tenir en compte de forma exhaustiva paràmetres com ara la tensió de treball, l’entorn de la temperatura i l’estrès mecànic. La iteració contínua de nous materials també proporcionarà un suport tècnic més sòlid per a la miniaturització i la potència elevada dels equips elèctrics.
