חומרי בידוד חשמליים פולימריים והשימוש בהם
המילה "פולימר" באה מ"מונומר", ומחליפה את הקידומת "מונו" בקידומת "פולי", כלומר "רבים". העובדה היא שבתהליך של סינתזה כימית מתקבלים פולימרים ממונומרים: פוליאתילן - מאתילן, פוליסטירן - מ סטירן, פוליוויניל כלוריד (PVC, פוליוויניל כלוריד) - מויניל כלוריד (ויניל כלוריד) וכו '.
אז קח את זה גומיות וגומיות, שרפים וטקסטוליטים סינתטיים, לכות ודבקים, סיבים ופלסטיקים, חומרי איטום, שפכטל וכו'. פולימרים נמצאים בשימוש נרחב כחומרי בידוד חשמליים. אלה יידונו בהמשך.
ניתן לחלק בקלות את כל החומרים הפולימריים המשמשים כחומרי בידוד חשמליים לארבעה סוגים לפי המאפיינים הפיזיקליים האופייניים להם: תרמופלסטיים, תרמוסטים, למינציה ופלסטיק (פלסטיק). בואו נסתכל על כל סוג של פולימר בנפרד.
תרמופלסטיים
"תרמו" - חום, "שכבה" - מפוסל.השורה התחתונה היא שגם בחימום, המבנה של תרמופלסטיים נשאר ללא שינוי, הוא פשוט הופך את המצב המוצק שלהם למצב רך ופלסטיק וקל לעיבוד ולמחזור.
נציגים בלעדיים של תרמופלסטיים: פוליוויניל כלוריד, פוליאתילן, פוליסטירן, פוליפרופילן, פוליפורמלדהיד, פוליאמידים, פוליאקרילטים, פלואורופלסטיקה וכו'.
מתרמופלסטי, כאשר הוא עבר תחת פעולת טמפרטורה גבוהה למצב זרימה צמיג, אתה יכול לעצב מוצרים או לעבד באופן דומה פסולת תרמופלסטית. תרמופלסטיים יצוקים ושולפים בקלות. במקרה זה, אין תגובות טרנספורמציה של תרמופלסטיים, ניתן לעבד ולעצב אותם שוב ושוב.
נציג טיפוסי של מוצר תרמופלסטי הוא סרט בידוד PVC. אם תחממו אותו מעט הוא יתרכך, אך לאחר הקירור הוא יחזור להיות סמיך למדי. סרט בידוד PVC תמיד היה פופולרי בקרב אנשי מקצוע בתחום עבודות החשמל.
Reactoplasts
בניגוד לתרמופלסטיים טהורים, פלסטיק תרמוסטטי הם פולימרים שבפעולה תרמית עוברים תחילה למצב פלסטי צמיג, ולאחר מכן למצב מוצק בלתי מסיס ובלתי מסיס.
אם תנסו להמיס מחדש את הפלסטיק התרמי המוקשה, הוא לא יהפוך עוד לאותה צמיגות, ואם תמשיך לחמם, הוא יתמוטט באופן בלתי הפיך. זה קורה מכיוון שהעיבוד של תרמו-ריאקטיביים מלווה בתגובה כימית בלתי הפיכה, ואם המוצר נוצר, חידוש המשך שלו הוא בלתי אפשרי.
פלסטיקה תרמוסית כוללת: פלסטיק אמינו, פלסטיק סיליקון, פלסטיק פנולי, פלסטיק אפוקסי, פלסטיק urethane, פלסטיק אנילין ואחרים.שרפי פוליאסטר ואפוקסי, קרביד ושרף פנול-פורמלדהיד הם הבסיס לפלסטיק התרמוסטי הנפוצ ביותר. באופן כללי, פלסטיק תרמוסטי קשה יותר מפלסטיק תרמופלסטי והמוצרים שלהם מכילים לרוב חומרי מילוי כמו פחמן שחור, גיר, פיברגלס וכו'.
דוגמה למוצר מיוחד לכיווץ חום הוא צינור לכווץ חום או שרוול לכווץ חום. הפולימר שטופל בקרינה יתכווץ בעת חימום, אך לא תוכל לקלף אותו בחזרה. צינורות כאלה משמשים לבידוד מוצרי חשמל וחוטים.
פלסטיק למינציה
הלמינטים כוללים מגוון חומרים, לרבות חומרי מילוי סיבים ופולימרים המוספגים בחומרי מילוי ודבקים שהופכים יריעות בודדות לפלסטיק רב-שכבתי צפוף.
חומרי בידוד חשמליים ליריעות עשויים בעיקר מפלסטיק למינציה, שכן נוח לייצר מהם יריעות בעובי ובגודל הנדרשים, בצורת פני השטח הנדרשת מהם.
נציגים בהירים של פלסטיק למינציה - טקסטוליט, גטינקס, פלסטיק למינציה בעץ, פלסטיק מרובד באסבסט וכו'.
Getinax מבוסס על בקליט ונייר. על הנייר מורחים שכבה של לכה בקליט, לאחר מכן מגלגלים את הנייר במספר שכבות, ואז שולחים אותו תחת לחץ בלחץ גבוה בטמפרטורות גבוהות.
השפעת החום על בקליט הופכת אותו למצב חדש - בלתי מסיס ובלתי מסיס - וכתוצאה מכך חומר גיליון עמיד וקשיות גבוהה עם תכונות בידוד חשמלי מעולות. יחד עם זאת, החומר נחתך היטב, קדח, חתוך - קל לעיבוד.
Getinax משמשת לייצור חלקים ממוצרי חשמל שונים הזקוקים לבידוד אמין, למשל מדפי בידוד ודסקיות. בהחלפת נייר בבד, אנחנו כבר לא מקבלים גטינקס, אלא טקסטוליט - פלסטיק למינציה עמיד יותר ועמיד בפני שחיקה.
טקסטוליט עולה על מתכות מסוימות מבחינת יציבות חיכוך, לא במקרה עשויים ממנו לפעמים גלגלי שיניים של מנגנונים. לרבד פיברגלס הוא חומר עמיד עוד יותר - בד הזכוכית הופך אותו לעמיד בחום.
רדיד פיברגלס ורדיד getinax משמשים באופן מסורתי לייצור מעגלים מודפסים של מכשירים אלקטרוניים שונים: בצד אחד או משני הצדדים מוחל רדיד נחושת מחומצן על פיברגלס כזה (הוא כלול בתהליך של יצירת פלסטיק למינציה בשלב הלחיצה) עם דבק).
עבור יישומים מיוחדים, נייר הכסף יכול להיות מצופה ניקל או מצופה כרום. כאשר תבנית ה-PCB מועברת לשכבת נייר הכסף, הרדיד המיותר מחוץ לתבנית נחרט (למשל עם כלוריד ברזל), ומשאיר עקבות נחושת. לאחר מכן מבודדים את המסילות במסכת הלחמה, ורכיבי הרדיו מותקנים על הלוח (מולחמים למסילות).
פלסטיק
הסוג הבא של פולימרים מבודדים חשמליים הם פלסטיק (פלסטיק, פלסטיק). הם עשויים מפולימרים טבעיים וסינתטיים שקובעים את תכונותיהם. בנוסף לפולימר הבסיס, מוסיפים לפלסטיק פלסטין, חומר מילוי, צבע ומייצב.
התכונות הדיאלקטריות של הפלסטיק, עמידות החום שלו וספיגת הלחות מושפעות מאוד מחומר המילוי, שיכול להיות מינרלי או אורגני, אבקה או סיבי, יריעות או שכבות.
דוגמאות לחומרי מילוי אבקה: נציץ, פחמן שחור, קמח עץ, גרפיט, קמח קוורץ, טלק, אבקת מתכת וכו'. דוגמאות לחומרי מילוי סיביים: סיבי זכוכית, אסבסט, צמר גפן, שבבי נייר, נסורת וכו'. למינציה: פיברגלס, בד אסבסט, נייר, בד כותנה, פורניר עץ וכו'.
כדי לתת גמישות לפלסטיק, מוסיפים לו פלסטין. חומר פלסטיק מגביר את ההתארכות, מקטין את חוזק המתיחה. כדי לקבל את הצבע הרצוי, האפקט הדקורטיבי הנכון, צבע מתווסף. יש צורך במייצב כדי שהפלסטיק ישמור על תכונותיו לאורך כל חיי המוצר ולא יתפרק מחום או מאור שמש.
לעתים קרובות, פלסטיק מיוצר רק מפולימר מבלי להוסיף דבר: פרספקס, פלסטיק ויניל (פלסטיק PVC), פוליסטירן, פוליאתילן וכו'. לעתים קרובות, פלסטיק נלחץ לתוך תבניות בלחץ בטמפרטורות גבוהות וכך מתקבלים מוצרים מוגמרים לחלוטין.
כאשר המוצר חייב, לפי תוכנית המעצב, להכיל חלק אחר, למשל, אגוז מתכת או שרוול, אז החלק פשוט נלחץ או מוטבע בשלב היציקה.
אם חומר הבידוד נחוץ על ידי המשתמש לא בצורה של חלק, אלא פשוט כחומר מתכלה, אז הוא נמכר באופן מסורתי בצורה של לוחות, גלילים או ארוז במיכלים.
דוגמה לבידוד חשמלי מפלסטיק היא מעטה של כבל חשמל VVG המשמש להולכה והפצה של חשמל.