Trong các lĩnh vực truyền tải điện, thiết bị điện tử và sản xuất công nghiệp,sản phẩm cách điệnlà các thành phần cốt lõi ngăn ngừa rò rỉ hiện tại và đảm bảo hoạt động an toàn của thiết bị. Hiệu suất của họ ảnh hưởng trực tiếp đến sự ổn định của hệ thống và lựa chọn vật liệu là một yếu tố chính trong việc xác định chức năng của các sản phẩm cách điện. Bài viết này sẽ phân tích thành phần vật liệu và các kịch bản ứng dụng của các sản phẩm cách điện phổ biến bắt đầu từ bốn loại vật liệu cách điện chính.
Vật liệu vô cơ được đại diện bởi gốm sứ, thủy tinh và mica là lựa chọn ưa thích cho truyền thốngsản phẩm cách điệnDo tính chất kháng nhiệt và cách nhiệt tuyệt vời của chúng. Vật liệu cách điện gốm （như gốm alumina có thể chịu được nhiệt độ trên 1200 ° C và thường được sử dụng trong các chất cách điện cao áp và cơ sở của thiết bị sưởi điện. Vải cách điện và tấm được làm từ sợi thủy tinh sau khi dệt và tẩm nhựa có cả cường độ cơ học và hiệu suất cách nhiệt và được sử dụng rộng rãi trong các phân vùng cách nhiệt và máy biến áp. MICA, với điện trở nhiệt độ cao （600-800 ° C và điện trở cách nhiệt cao, thường được sử dụng dưới dạng băng mica và bảng MICA để cách điện cuộn dây.
Các vật liệu hữu cơ như nhựa và cao su, với tính linh hoạt xử lý và lợi thế chi phí của chúng, thống trị thị trường cách nhiệt điện áp thấp. Vỏ dây cách nhiệt được làm từ polyetylen (PE) và polyvinyl clorua (PVC) có khả năng chống thời tiết và dễ hình thành, phù hợp cho cáp gia dụng. Cao su silicon, do điện trở của nó với nhiệt độ cao và thấp (-60 ° C đến 200 ° C) và lão hóa, thường được sử dụng trong các phụ kiện cáp điện áp cao và vỏ bọc cách điện. Ngoài ra, các hợp chất trồng cách nhiệt được làm từ nhựa epoxy với thêm chất độn tạo thành các rào cản rắn với cường độ cách nhiệt cao sau khi bảo dưỡng và thường được sử dụng để niêm phong và bảo vệ các thành phần điện tử.
Để đáp ứng nhiều yêu cầu về hiệu suất, các vật liệu cách điện tổng hợp đạt được nâng cấp hiệu suất thông qua các quy trình composite gây ung thư hữu cơ. Ví dụ, các bảng FR-4 được làm từ sự kết hợp của sợi thủy tinh và nhựa epoxy có lớp cách nhiệt cao, hấp thụ độ ẩm thấp và cường độ cơ học, làm cho chúng trở thành chất nền lõi cho các bảng mạch in (PCB). Giấy cách điện DMD, được làm từ sự kết hợp của màng polyester và giấy sợi, đáp ứng cả khả năng chống điện áp và yêu cầu chống mài mòn trong cuộn dây vận động. Bằng cách tối ưu hóa các công thức, các vật liệu này có thể được sử dụng trong các kịch bản với các yêu cầu về không gian và hiệu suất nghiêm ngặt, chẳng hạn như trong quá trình vận chuyển đường sắt và xe năng lượng mới.
Với sự phát triển của năng lượng mới và các công nghệ điện tử tần số cao, các vật liệu cách điện mới không ngừng xuất hiện. Lớp phủ cách điện biến đổi nano-gốm, được tăng cường bởi các hạt alumina và silica cỡ nano, làm tăng cường độ cách điện của lớp phủ hơn 30% và phù hợp với cách nhiệt vận động tần số cao. Cảm giác cách điện Airgel, với cấu trúc xốp nano, đạt được độ dẫn nhiệt cực thấp (<0,02 W/m · k) và đóng vai trò là chất cách điện và chất cách điện trong các ngăn chứa pin lưu trữ năng lượng và cáp nhiệt độ cao. Ngoài ra, các vật liệu polymer biến đổi graphene, với tính chất điện và cơ học tuyệt vời của chúng, đang dần được áp dụng trong sự phân tán nhiệt và cách nhiệt của các thiết bị công suất cao.
Từ gốm sứ truyền thống đến nanocomposite, sự đổi mới vật chất củasản phẩm cách điệnLuôn tập trung vào "an toàn, hiệu quả và độ bền". Khi chọn vật liệu, các doanh nghiệp cần xem xét toàn diện các tham số như điện áp làm việc, môi trường nhiệt độ và căng thẳng cơ học. Việc lặp lại liên tục các vật liệu mới cũng sẽ cung cấp hỗ trợ kỹ thuật vững chắc hơn cho việc thu nhỏ và năng lượng cao của thiết bị điện.
