مواد العزل الكهربائي البوليمرية واستخدامها

تأتي كلمة "بوليمر" من "مونومر" ، لتحل محل البادئة "أحادي" بالبادئة "بولي" ، والتي تعني "العديد". الحقيقة هي أنه في عملية التخليق الكيميائي ، يتم الحصول على البوليمرات من المونومرات: البولي إيثيلين - من الإيثيلين ، البوليسترين - من الستايرين ، البولي فينيل كلوريد (PVC ، كلوريد البولي فينيل) - من كلوريد الفينيل (كلوريد الفينيل) ، إلخ.

لذلك خذها المطاط والمطاط، الراتنجات الاصطناعية والمنسوجات ، الورنيش والمواد اللاصقة ، الألياف والبلاستيك ، المواد المانعة للتسرب ، المعاجين ، إلخ. تستخدم البوليمرات على نطاق واسع كمواد عازلة للكهرباء. سيتم مناقشة هذه بشكل أكبر.

يمكن تقسيم جميع المواد البوليمرية المستخدمة كمواد عازلة للكهرباء بسهولة إلى أربعة أنواع وفقًا لخصائصها الفيزيائية المميزة: اللدائن الحرارية ، والمواد البلاستيكية الحرارية ، والرقائق ، والبلاستيك (البلاستيك). لنلقِ نظرة على كل نوع من أنواع البوليمر على حدة.

البلاستيكية الحرارية

"الحرارية" - الحرارة ، "الطبقة" - منحوتة.خلاصة القول هي أنه حتى عند تسخينها ، تظل بنية اللدائن الحرارية دون تغيير ، فهي ببساطة تحول حالتها الصلبة إلى حالة بلاستيكية ناعمة وسهلة المعالجة وإعادة التدوير.

ممثلون حصريون عن اللدائن الحرارية: بولي فينيل كلوريد ، بولي إيثيلين ، بوليسترين ، بولي بروبيلين ، بولي فورمالدهيد ، بولي أميد ، بولي أكريلات ، فلوروبلاستيك ، إلخ.

من اللدائن الحرارية ، عندما تمر تحت تأثير درجة حرارة عالية إلى حالة تدفق لزج ، يمكنك تشكيل المنتجات أو معالجة نفايات اللدائن الحرارية بالمثل. يتم صب اللدائن الحرارية وبثقها بسهولة. في هذه الحالة ، لا توجد تفاعلات تحويل من اللدائن الحرارية ، ويمكن معالجتها وتشكيلها بشكل متكرر.

الممثل النموذجي لمنتج لدن بالحرارة هو شريط عازل PVC. إذا قمت بتسخينه قليلاً ، فسوف يلين ، ولكن بعد التبريد سوف يصبح سميكًا مرة أخرى. لطالما كان شريط العزل PVC شائعًا بين محترفي الأعمال الكهربائية.

رياكتوبلاستس

على عكس اللدائن الحرارية النقية ، فإن اللدائن المتصلدة بالحرارة عبارة عن بوليمرات تنتقل أولاً ، من خلال التأثير الحراري ، إلى حالة اللدائن اللزجة ، ثم إلى حالة صلبة غير قابلة للذوبان وغير قابلة للذوبان.

إذا حاولت إعادة صهر البلاستيك المتصلب بالحرارة ، فلن يصبح بنفس اللزوجة ، وإذا استمرت في التسخين ، فسوف ينهار بشكل لا رجعة فيه. يحدث هذا لأن معالجة المواد الفعالة الحرارية مصحوبة بتفاعل كيميائي لا رجعة فيه ، وإذا تم تشكيل المنتج ، فإن إعادة تشكيله الإضافي أمر مستحيل.

تشمل المواد البلاستيكية المتصلدة بالحرارة: اللدائن الأمينية ، وبلاستيك السيليكون ، والبلاستيك الفينولي ، والبلاستيك الإيبوكسي ، وبلاستيك اليوريثان ، والبلاستيك الأنيلين ، وغيرها.تعتبر راتنجات البوليستر والإيبوكسي والكربيد والفينول فورمالدهايد أساس أكثر أنواع البلاستيك الحراري شيوعًا. بشكل عام ، تعتبر اللدائن المتصلدة بالحرارة أصعب من اللدائن الحرارية وغالبًا ما تحتوي منتجاتها على مواد مالئة مثل أسود الكربون والطباشير والألياف الزجاجية وما إلى ذلك.

مثال على منتج خاص للتثبيت الحراري هو أنبوب يتقلص بالحرارة أو غلاف يتقلص بالحرارة. سوف يتقلص البوليمر المعالج بالإشعاع عند تسخينه ، لكنك لن تتمكن من تقشيره مرة أخرى. تستخدم هذه الأنابيب لعزل المنتجات والأسلاك الكهربائية.

البلاستيك الرقائقي

تشمل الصفائح مجموعة متنوعة من المواد ، بما في ذلك حشوات الألياف والبوليمرات المشبعة بالحشوات والمواد اللاصقة التي تحول الصفائح الفردية إلى مواد بلاستيكية كثيفة متعددة الطبقات.

المواد العازلة الكهربائية للألواح مصنوعة بشكل أساسي من البلاستيك الرقائقي ، حيث أنه من السهل صنع الألواح بالسماكة والحجم المطلوبين ، وشكل السطح المطلوب منها.

ممثلون مشرقون للبلاستيك الرقائقي - المنسوجات ، والجيتيناكس ، والبلاستيك المغلف بالخشب ، والبلاستيك المصفح بالأسبستوس ، إلخ.

يعتمد Getinax على الباكليت والورق. يتم وضع طبقة من ورنيش الباكليت على الورق ، ثم يتم لف الورق في عدة طبقات ، ثم يتم إرساله تحت ضغط عالي عند درجات حرارة مرتفعة.

إن تأثير الحرارة على الباكليت يحولها إلى حالة جديدة - غير قابلة للذوبان وغير قابلة للذوبان - مما ينتج عنه مادة صفائح متينة وعالية الصلابة تتمتع بخصائص عزل كهربائية ممتازة. في الوقت نفسه ، يتم قطع المادة جيدًا وحفرها وتقطيعها - سهلة المعالجة.

تُستخدم Getinax لتصنيع أجزاء من مختلف المنتجات الكهربائية التي تحتاج إلى عزل موثوق به ، مثل الرفوف العازلة والغسالات. استبدال الورق بالنسيج ، لم نعد نحصل على getinax ، ولكن textolite - بلاستيك مصفح أكثر متانة ومقاومة للاهتراء.

يتفوق Textolite على بعض المعادن من حيث الثبات الاحتكاكي ، فليس من قبيل المصادفة أن تروس الآليات تصنع منه أحيانًا. تعتبر صفائح الألياف الزجاجية مادة أكثر متانة - فالنسيج الزجاجي يجعلها مقاومة للحرارة.

يتم استخدام رقائق الألياف الزجاجية ورقائق getinax بشكل تقليدي لإنتاج لوحات الدوائر المطبوعة لمختلف الأجهزة الإلكترونية: يتم تطبيق رقائق النحاس المؤكسد على أحد الجانبين أو كلاهما على هذه الألياف الزجاجية (يتم تضمينه في عملية تشكيل البلاستيك الرقائقي في مرحلة الضغط) مع الغراء).

للتطبيقات الخاصة ، يمكن أن تكون الرقائق مطلية بالنيكل أو بالكروم. عندما يتم نقل نموذج ثنائي الفينيل متعدد الكلور إلى طبقة الرقائق ، يتم حفر الرقاقة غير الضرورية خارج النموذج (على سبيل المثال مع كلوريد الحديديك) ، تاركًا آثارًا نحاسية. يتم بعد ذلك عزل المسارات بقناع لحام ، ويتم تثبيت مكونات الراديو على اللوحة (ملحومة بالمسارات).

بلاستيك

النوع التالي من بوليمرات العزل الكهربائي هو اللدائن (البلاستيك ، البلاستيك). إنها مصنوعة من بوليمرات طبيعية وصناعية تحدد خصائصها. بالإضافة إلى البوليمر الأساسي ، تتم إضافة مادة ملدنة وحشو وصبغ ومثبت إلى البلاستيك.

تتأثر الخصائص العازلة للبلاستيك ومقاومته للحرارة وامتصاص الرطوبة بشدة بالحشو ، الذي يمكن أن يكون معدنيًا أو عضويًا أو مسحوقًا أو ليفيًا أو صفيحًا أو متعدد الطبقات.

أمثلة على حشوات المسحوق: الميكا ، أسود الكربون ، دقيق الخشب ، الجرافيت ، دقيق الكوارتز ، التلك ، مسحوق المعادن ، إلخ. أمثلة على الحشوات الليفية: الألياف الزجاجية ، والأسبستوس ، والصوف القطني ، ونشارة الورق ، ونشارة الخشب ، إلخ. مغلفة: الألياف الزجاجية ، قماش الأسبستوس ، الورق ، القماش القطني ، قشرة الخشب ، إلخ.

لإعطاء مرونة للبلاستيك ، يضاف إليه مادة ملدنة. يزيد الملدن من الاستطالة ويقلل من قوة الشد. للحصول على اللون المطلوب ، يتم إضافة التأثير الزخرفي الصحيح ، الصبغة. هناك حاجة إلى المثبت بحيث يحتفظ البلاستيك بخصائصه طوال عمر المنتج ولا يتحلل بفعل الحرارة أو ضوء الشمس.

في كثير من الأحيان ، يتم إنتاج البلاستيك فقط من البوليمر دون إضافة أي شيء: زجاج شبكي ، بلاستيك فينيل (بلاستيك PVC) ، بوليسترين ، بولي إيثيلين ، إلخ. في كثير من الأحيان ، يتم ضغط البلاستيك في قوالب تحت ضغط عند درجات حرارة عالية ، وبالتالي يتم الحصول على منتجات كاملة التجهيز.

عندما يجب أن يحتوي المنتج ، وفقًا لخطة المصمم ، على جزء آخر ، على سبيل المثال ، صمولة أو غلاف معدني ، يتم ضغط الجزء ببساطة أو تضمينه في مرحلة التشكيل.

إذا كان المستخدم بحاجة إلى المادة العازلة ليس في شكل جزء ، ولكن ببساطة كمواد مستهلكة ، يتم بيعها تقليديًا في شكل ألواح أو لفات أو معبأة في حاويات.

مثال على العزل الكهربائي البلاستيكي هو غلاف كابل الطاقة VVG المستخدم لنقل وتوزيع الكهرباء.