電気絶縁材料。スキーム、説明

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電気絶縁材料。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電気絶縁材料または誘電体は、絶縁が行われる材料です。つまり、異なる電位にある導電性部品間の電流の漏れを防ぎます。誘電体は非常に高い電気抵抗を持っています。

化学組成に従って、誘電体は有機と無機に分けられます。すべての有機誘電体の分子の主な元素は炭素です。無機誘電体には炭素は存在しません。無機誘電体（マイカ、セラミックスなど）は最も高い耐熱性を持っています。

調製方法に応じて、天然（天然）誘電体と合成誘電体が区別されます。合成誘電体は、所定の電気的および物理化学的特性を備えて作成できるため、電気工学で広く使用されています。

分子の構造に応じて、誘電体は無極性（中性）と極性に分けられます。

中性誘電体は電気的に中性の原子および分子で構成されており、電場が印加されるまで電気的性質を持ちません。中性誘電体は、ポリエチレン、フッ素樹脂-4 などです。

中性粒子の中で、イオン性結晶誘電体 (雲母、石英など) が区別され、イオンの各ペアが電気的に中性の粒子を構成します。イオンは結晶格子の節に位置します。各イオンは平衡の中心、つまり結晶格子のノード付近で熱振動運動をしています。

極性または双極子誘電体は、極性双極子分子で構成されます。後者は、その構造の非対称性により、電場力が作用する前であっても初期電気モーメントを持ちます。

極性誘電体には、ベークライト、ポリ塩化ビニルなどが含まれます。

中性誘電体と比較して、極性誘電体は誘電率が高く、導電率もわずかに増加します。

誘電体は凝集状態に応じて、気体、液体、固体に分かれます。最大のものは固体誘電体のグループです。

電気絶縁材料の電気的特性は、電気特性と呼ばれる量で評価されます。これらには、材料の体積固有抵抗、表面固有抵抗、誘電率、誘電率の温度係数、誘電正接および絶縁耐力が含まれます。

体積固有抵抗は、材料に直流電流を流したときの電気抵抗を見積もることができる値です。体積固有抵抗の逆数を体積固有導電率といいます。

比表面抵抗 - 電極間の表面に沿って直流電流が流れるときの材料の電気抵抗を評価できる値。

比表面抵抗の逆数を比表面導電率といいます。

電気抵抗率の温度係数は、温度変化に伴う材料の抵抗率の変化を決定する値です。温度が上昇すると、すべての誘電体の電気抵抗が減少するため、抵抗率の温度係数は負の符号になります。

誘電率 - 材料が電気容量を生み出す能力を評価できる値。

比誘電率は絶対誘電率の値に含まれます。

誘電率の温度係数は、温度変化に伴う誘電率の変化の性質、したがって絶縁体の静電容量の評価を可能にする値です。

誘電正接は、交流電圧で動作する誘電体における電力損失を決定する値です。

電気的強度 - 電圧による破壊に抵抗する誘電体の能力を評価できる値。

電気絶縁材などの機械的強度は、材料の引張強さ、引張伸び、材料の圧縮強度、材料の静的曲げ強さ、比衝撃強さ、耐裂性などの特性を用いて評価されます。

誘電体の物理化学的特性には、酸価、粘度、吸水率が含まれます。

酸価は、1 g の誘電体に含まれる遊離酸を中和するのに必要な苛性カリウムのミリグラム数です。酸価は、液体誘電体、化合物、ワニスについて測定されます。この値により、誘電体中の遊離酸の量、つまり有機材料に対する遊離酸の影響の程度を推定することができます。遊離酸が存在すると、誘電体の電気絶縁特性が劣化します。

粘度、または内部摩擦係数を使用すると、電気絶縁性液体 (オイル、ワニスなど) の流動性を評価できます。粘度は運動学的なものと条件的なものがあります。

吸水率は、20 °C 以上の温度で蒸留水中に XNUMX 日放置した後に誘電体が吸収する水の量です。

吸水率は、材料の多孔性とその中の水溶性物質の存在を示します。この指標が増加すると、誘電体の電気絶縁特性が低下します。

誘電体の熱特性には、融点、軟化点、滴点、蒸気引火点、プラスチックの耐熱性、ワニスの熱弾性（耐熱性）、耐熱性、耐霜性、耐熱帯性が含まれます。

ポリマーから作られたフィルム電気絶縁材料は、電気工学において広く応用されています。これらにはフィルムやテープが含まれます。フィルムは5〜250ミクロンの厚さで製造され、テープは0,2〜3,0 mmです。高分子フィルムやテープは、高い柔軟性、機械的強度、優れた電気絶縁特性を特徴としています。

ポリスチレンフィルムは、厚さが20〜100ミクロン、幅が8〜250mmで製造されています。

ポリエチレンフィルムの厚さは通常30～200ミクロン、幅は230～1500mmです。

フルオロプラスト-4 のフィルムは、厚さ 5 ～ 40 ミクロン、幅 10 ～ 200 mm で作成されます。また、この材料から無延伸フィルムや延伸フィルムも製造されます。延伸 PTFE フィルムは、最高の機械的および電気的特性を備えています。

ポリエチレンテレフタレート (ラブサン) フィルムは、厚さ 25 ～ 100 ミクロン、幅 50 ～ 650 mm で製造されます。

PVCフィルムは、ビニルプラスチックと可塑化ポリ塩化ビニルから作られます。ビニルプラスチックで作られたフィルムは機械的強度が高くなりますが、柔軟性は低くなります。ビニルプラスチック製フィルムの厚さは 100 ミクロン以上、可塑化ポリ塩化ビニル製フィルムの厚さは 20 ～ 200 ミクロンです。

セルローストリアセテート（トリアセテート）フィルムは、非可塑化（硬質）、青色、わずかに可塑化（無色）、および可塑化（青色）されます。後者は非常に柔軟性があります。トリアセテートフィルムは、厚さ 25、40、70 ミクロン、幅 500 mm で製造されます。

Plenkoelektrokarton - 片面にマイラーフィルムが貼り付けられた絶縁ボール紙で構成される柔軟な電気絶縁材料。ラヴサンフィルム上のフィルム電気ボール紙の厚さは0,27mmと0,32mmです。幅500mmのロールで生産されます。

フィルムアスベストボール紙は、厚さ50ミクロンのラブサンフィルムの両面を厚さ0,12mmのアスベスト紙で接着した柔軟な電気絶縁材料です。フィルムアスベストボール紙は、厚さ400mm、少なくとも400×0,3mmのシートで製造されます。

著者: Smirnova L.N.

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