Un material electric izolant / material izolant este utilizat pentru a obstrucționa fluxul de curent. Formează legături ionice și materialele care au o conductivitate scăzută și o rezistivitate ridicată sunt disponibile sub formă de solide, lichide, gazoase precum plasticul folosit pentru dopuri, ulei izolant utilizat în transformator , etc. Aceste materiale au o rezistență foarte mare, astfel încât fluxul de curent electric necesită o tensiune extrem de ridicată, cum ar fi kilogramul sau megavolții, pentru a le trimite câteva miliamperi de curent. Izolatorii sunt utilizați în principal pentru depozitare și, de asemenea, în toate echipamentele electrice domestice și comerciale pentru a izola conductorul de pământ.
Ce este materialul izolant / materialul izolant electric?
Materialul izolant electric / materialele izolante sunt materialele care inhibă transmisia căldurii, curentul electric sau zgomotul. Toate materialele izolante au un coeficient de temperatură negativ de rezistență și, ca atare, rezistivitatea este redusă cu o creștere a temperaturii. Funcția izolatorului este foarte importantă fără de care nicio mașină electrică nu poate funcționa, majoritatea defecțiunilor din domeniul electrotehnicii se datorează defectării izolației. Importanța materialelor izolante este din ce în ce mai mare în fiecare zi, deoarece există un număr nenumărat de tipuri de izolatoare disponibile pe piață. Alegerea tipului potrivit de materii izolante este foarte importantă, deoarece durata de viață a echipamentului depinde de tipul de material utilizat.
Bazele materialului izolator
izolatori sunt materialele care au electronii de valență opt sau mai aproape de opt. Când electronii de valență sunt opt, în mod evident, atomul se află într-o stare stabilă și oferă o rezistență foarte mare, deoarece nu există electroni liberi, de asemenea, decalajul interzis între conducere și banda de valență este mai mare. Structura atomică a materialului izolant neon este prezentată în figura de mai jos.
Structura atomică a materialului izolator neon
Așa cum se arată în figura de mai sus, acel atom are opt electroni pe orbita exterioară, prin urmare sunt stabile și poate fi considerat ca un izolator. Structura atomică a fluorului are șapte electroni în orbita lor exterioară într-un electron de valență. Structura atomică a materialului izolant fluor este prezentată în figura de mai jos.
Structura atomică a fluorului
Atomii, cum ar fi oxigenul, care au doar șase electroni într-un electron de valență, pot fi clasificați și ca izolatori, dar proprietățile izolante ale oxigenului sunt mai mici decât fluorul și neonul.
Structura atomică a oxigenului
Atomii având opt electroni și șapte electroni pe o orbită exterioară se comportă ca un bun izolator în comparație cu atomii cu șase electroni de valență.
Ce este izolatorul de sticlă?
La temperaturi ridicate, izolatoarele de sticlă sunt proiectate sau fabricate prin amestecarea diferitelor tipuri de materiale, inclusiv cuarț și pulbere de var, și apoi se răcesc în matriță. Principalul dezavantaj al izolatorului de sticlă este, în comparație cu celălalt tip de izolatori, contaminările sunt observate cu ușurință de izolatorul de sticlă și pe suprafața izolatorului de sticlă, umezeala poate fi distilată cu ușurință.
Proprietăți
Proprietățile izolatorului de sticlă sunt
- Rezistență dielectrică: Valoarea aproximativă a rezistenței dielectrice este de 140 kV / cm.
- Rezistenta la compresiune: Valoarea aproximativă a rezistenței la compresiune este de 10.000 Kg / cm².
- Rezistență la tracțiune: Valoarea aproximativă a rezistenței la tracțiune este de 35.000 Kg / cm².
Avantaje
Avantajele izolatorului de sticlă sunt
- Comparativ cu porțelanul, rezistența dielectrică este foarte mare la un izolator de sticlă
- Rezistivitate ridicată
- Rezistența la tracțiune este mai mare decât porțelanul
- Este mai ieftin decât izolatorul din porțelan
- Cost mai mic
Ce este izolatorul de polimeri?
Polimerul sau izolatorul polimeric este, de asemenea, cunoscut sub numele de izolator compozit. Este un material izolator ușor și are o rezistență mecanică ridicată. Dezavantajul izolatorului polimeric este dacă există un decalaj nedorit între depozitul meteo și miez, umezeala lor poate pătrunde.
Proprietăți
Izolatorul polimeric sau polimeric are proprietăți excelente, sunt hidrofobicitate, ușor și capacitate anti-vreme.
Avantaje
Avantajele izolatorului polimeric sunt
- Comparativ cu izolatorul din porțelan și sticlă, izolatorul din polimer este foarte ușor
- Costul instalării este redus
- Rezistența la tracțiune este mai mare decât porțelanul
- Performanță mai bună
Ce este un izolator de porțelan?
Izolatorul din porțelan este un material izolant din silicat de aluminiu. În prezent, acest material este utilizat pentru izolatorul aerian. Săptămâna în tensiune și rezistență slabă la șoc reprezintă dezavantajele unui izolator de porțelan. Porțelanul poate fi numit și ceramică. Aplicațiile acestui izolator sunt linii de distribuție și transmisie, izolatoare, bucșe de transformare, siguranțe, prize și prize
Proprietăți
Proprietățile izolatorului de porțelan sunt
- Rezistență dielectrică: Valoarea aproximativă a rezistenței dielectrice este de 60 kV / cm.
- Rezistenta la compresiune: Valoarea aproximativă a rezistenței la compresiune este de 70.000 Kg / cm².
- Rezistență la tracțiune: Valoarea aproximativă a rezistenței la tracțiune este de 500 Kg / cm².
Avantaje
Avantajele izolatorului de porțelan sunt
- În comparație cu izolatorul de sticlă, rezistența mecanică a izolatorului de porțelan este foarte mare
- Curentul de scurgere este redus
- Este mai puțin afectat de temperatură
- Viata lunga
- Ușor de întreținut
- Foarte flexibil
- Foarte fiabil
Proprietățile materialului izolant
Toate izolatoarele atunci când sunt utilizate nu trebuie să se comporte doar ca un izolator într-o gamă largă de tensiune electrică, ci trebuie să fie puternice mecanic. Acestea nu trebuie să fie afectate de căldură, atmosferă, efecte chimice și nu trebuie să se deformeze din cauza îmbătrânirii. Prin urmare, înainte de a selecta un material izolant, este destul de esențial să cunoaștem diferitele proprietăți și efectele acestora asupra izolației. Diferitele proprietăți ale materialelor izolante sunt proprietăți electrice, proprietăți vizuale, proprietăți mecanice, termice și chimice.
Proprietăți electrice
Proprietățile electrice ale materialelor izolante sunt împărțite în două tipuri: rezistența la izolație și rezistența dielectrică. Rezistența de izolare este din nou clasificată în două tipuri: rezistența la volum și rezistența la suprafață. Factorii care afectează rezistența izolatoare sunt temperatura, îmbătrânirea, tensiunea aplicată și umiditatea, iar factorii care afectează rezistența dielectrică sunt temperatura și umiditatea.
Proprietăți vizuale
Proprietățile vizuale ale materialului izolant sunt aspectul, culoarea și cristalinitatea acestuia.
Proprietăți mecanice
Unele dintre proprietățile mecanice care trebuie luate în considerare în timpul selectării materialului izolant sunt tensiunea și compresia, rezistența la abraziune, rupere, forfecare și impact, vâscozitatea, porozitatea, solubilitatea, absorbția umidității și prelucrarea și modelarea.
Proprietati termice
Proprietățile termice ale materialului izolant sunt punctul de topire, fulgerul, volatilitatea, conductivitatea termică, expansiunea termică și rezistența la căldură.
Proprietăți chimice
Diferitele proprietăți chimice ale materialului izolant sunt rezistența la efectele chimice externe, efectele asupra altor materiale, modificările chimice ale materialului, higroscopicitatea și îmbătrânirea.
Clasificarea materialului izolant
Clasificarea materialelor izolante se bazează pe clasificarea termică, clasificarea fizică, structurarea, clasificarea chimică și procesul de fabricație.
Clasificare termică
Termic izolatorii sunt clasificați în șapte tipuri sau șapte clase, sunt clasa Y, clasa A, clasa E, clasa B, clasa F, clasa H și clasa C.
Clasa-Y
Temperatura de limitare a clasei Y este de 900 C, iar materialele din clasa Y sunt bumbacul, hârtia, mătasea și materiale organice similare.
Clasa a
Temperatura de limitare a clasei A este de 1050 C și materialele din clasa A sunt hârtie impregnată, mătase, poliamidă, bumbac și rășini.
Clasa-E
Temperatura de limitare a clasei E este de 1200 C, iar materialele care intră în clasa E sunt izolate din sârmă emailată pe baza materialelor plastice sub formă de pulbere, rășini polivinil epoxidice etc.
Clasa-B
Temperatura de limitare a clasei B este de 1300 C și materialele care intră în clasa B sunt materiale anorganice impregnate cu lac.
Clasa-F
Temperatura de limitare a clasei F este de 1550 C, iar materialele care intră în clasa F sunt mica, epoxidul de poliester lăcuit cu rezistență ridicată la căldură.
Clasa-H
Temperatura de limitare a clasei H este de 1800 C, iar materialele care intră în clasa H sunt materiale compozite pe mică, sticlă, fibre etc.
Clasa-C
Temperatura de limitare a clasei C este> 1800 C și materialele care intră în clasa C sunt sticla, mica, cuarțul, ceramica, teflonul etc.
Clasificarea fizică a materialului izolant
Clasificarea fizică a materialelor izolante este clasificată în trei tipuri: ele sunt solide, lichide și gazoase. Clasificarea fizică a izolatorilor este prezentată în figura de mai jos.
Clasificarea fizică a materialelor izolante
Materialele izolante solide sunt fibroase, ceramice, mica, sticlă, cauciuc și rășinoase. Materialele izolante lichide sunt uleiurile minerale, uleiurile sintetice, uleiurile de transformare și uleiurile diverse. Materialele izolante gazoase sunt aerul, hidrogenul, azotul și hexafluorura de sulf.
Clasificare structurală
Clasificarea structurală a materialului izolant este clasificată în două tipuri: celuloză și fibră.
Clasificarea chimică
Clasificarea chimică a materialelor izolante este clasificată în două tipuri: ele sunt organice și anorganice.
Procesul de fabricație
Procesul de fabricație este clasificat în două tipuri, acestea fiind naturale și sintetice.
Unele dintre materialele izolante sunt fibra de sticla, vata minerala, celuloza, fibre naturale, polistiren, poliizocianurat, poliuretan, pardoseli izolante, spuma fenolica, spuma de uree-formaldehida etc.
Aplicații ale Material izolant
Aplicațiile materialului izolant sunt
- Cablu și linii de transmisie
- Sisteme electronice
- Sisteme de alimentare
- Aparate portabile de uz casnic
- Banda izolatoare pentru cabluri electrice
- Echipament individual de protecție
- Covorase electrice din cauciuc
Întrebări frecvente
1). Care sunt materialele izolante obișnuite?
Unele dintre materialele izolante obișnuite precum ceramica, sticla, teflonul, siliconul etc.
2). Ce materiale sunt utilizate pentru izolarea firelor?
Unele dintre cele mai bune materiale izolatoare electrice bune sunt sticla, hârtia, teflonul, PVC-ul, lacul și cauciucul.
3). Care sunt materialele obișnuite pentru izolarea termică?
Materialele comune termoizolante sunt vata minerală, fibra de sticlă, polistiren, celuloză, spumă poliuretanică etc.
4). Care sunt aplicațiile materialelor izolante?
Aplicațiile materialului izolant sunt covoarele electrice din cauciuc, sistemele electrice și electrice, cablurile și liniile de transmisie etc.
5). Care este importanța materialelor izolante?
Alegerea tipului potrivit de material izolant este foarte importantă, deoarece durata de viață a echipamentului depinde de tipul de material utilizat.
În acest articol ce sunt materiale izolatoare / materiale izolatoare electrice , clasificarea materialelor izolante, aplicații, avantaje și proprietăți ale izolației din sticlă, izolator de porțelan și izolator polimeric sau polimeric, sunt discutate proprietățile materialelor izolante. Iată o întrebare pentru dvs. ce tip de materiale izolante sunt utilizate în casă?
