電工熱收縮帶絕緣材料發(fā)展趨勢
絕緣材料作為基礎材料,其決定電機、電器工業(yè)的水平,每一種新型電機、電氣產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),都必須由新型絕緣材料的開(kāi)發(fā)作為先導。
20世紀80年代,開(kāi)始出現新的F、H級絕緣材料體系,相繼開(kāi)發(fā)了聚酯亞胺、聚酰亞胺亞胺、聚酰亞胺、聚馬來(lái)酰亞胺、聚二苯醚等耐熱性絕緣漆、粘合劑和薄膜,以及改性環(huán)氧、不飽和聚酯、聚芳酰胺纖維紙及其復合材料等系列新產(chǎn)品。電工產(chǎn)品耐熱等級大多提升為B級,在冶金、吊車(chē)、機車(chē)電機等特殊電機中開(kāi)始采用新的F、H級絕緣材料。
20世紀90年代,相關(guān)機構大規模的自主開(kāi)發(fā)F、H級絕緣材料,使其性能得到提高,如改性二苯醚、改性雙馬來(lái)酰亞胺、改性聚酯亞胺漆包線(xiàn)漆、聚酰胺酰亞胺漆包線(xiàn)漆、聚酰亞胺漆包線(xiàn)漆、F、H級玻璃纖維制品、高性能聚酰亞胺薄膜、F級環(huán)氧粉云母帶等。無(wú)溶劑浸漬樹(shù)脂和快干浸漬漆得到迅速發(fā)展,少膠粉云母帶、VPI(真空壓力浸漬)浸漬樹(shù)脂開(kāi)始應用。
為提高絕緣材料的技術(shù)水平,20世紀80年代開(kāi)始引進(jìn)*制造技術(shù)和設備,對提高我國絕緣材料整體水平起到了重要作用,與20年前比較,增加了200多個(gè)品種,年產(chǎn)量是20年前的4倍,目前從高壓絕緣到低壓絕緣,從發(fā)電設備、輸變電設備到用設備絕緣,
電工熱收縮帶從*絕緣到C級(200℃級)絕緣,基本上可以滿(mǎn)足國內需要,形成產(chǎn)品眾多、門(mén)類(lèi)齊全、符合國情的絕緣材料產(chǎn)品體系,并出口80多個(gè)品種到20多個(gè)國家和地區,包括美國和歐洲、日本、澳大利亞、韓國等。
電機、電氣以及電子工業(yè)的發(fā)展,對絕緣材料提出了更高的要求,必須促進(jìn)絕緣材料的發(fā)展。今后一段時(shí)期將大力發(fā)展對電工產(chǎn)品有重大影響的產(chǎn)品以及技術(shù)水平高、國內外市場(chǎng)前景好、對行業(yè)發(fā)展有有較大帶動(dòng)效用的產(chǎn)品。
1) 大型發(fā)電設備配套的關(guān)鍵絕緣材料。重點(diǎn)是高性能的F級多膠粉云母帶、F級少膠粉云母帶及VPI浸漬樹(shù)脂。
大型發(fā)電設備和輸變電設備都向著(zhù)高壓大容量的方向發(fā)展,要求絕緣材料具有高的介電強度、低得介電損耗與良好的耐電暈腐蝕能力,大型發(fā)電設備還要求具有熱態(tài)下的高力學(xué)性能。
2) 發(fā)展500kv及以上輸變電設備和無(wú)油化配電設備用關(guān)鍵絕緣材料。重點(diǎn)是高強度無(wú)氣隙層壓制品、高壓開(kāi)關(guān)和干式變壓器用澆注膠及配套材料、戶(hù)外用絕緣材料等。
3) 中小型電機用新型F、H、C級絕緣材料、節能絕緣材料和資源保護型絕緣材料。重點(diǎn)是F、H級VPI浸漬樹(shù)脂和低溫快固化浸漬漆,高固體量漆包線(xiàn)漆,水溶性浸漬漆、新型F級薄膜及H級柔軟復合材料、F級合成纖維紙和非織布。
4) 高、低壓電器用新型絕緣材料。
電工熱收縮帶重點(diǎn)是低壓電器和汽車(chē)電器用新型熱固性塑料、增強型熱塑性塑料和高壓電器用耐電弧塑料。
5) 發(fā)展電子絕緣材料,重點(diǎn)是聚酰亞胺薄膜繞性覆銅箔板和高性能封裝材料。
6) 家用電器用絕緣材料,擴大絕緣材料應用范圍。
在發(fā)展各種新產(chǎn)品時(shí),要發(fā)展環(huán)境協(xié)調型產(chǎn)品,重視絕緣材料產(chǎn)品制造工藝中廢氣、廢液的回收,減少排放、減少污染以及執行環(huán)境管理體系認證標準(ISO14000)等都符合我國的長(cháng)遠國策。今后,開(kāi)發(fā)和選用絕緣材料必須考慮其對環(huán)境的可能影響。
絕緣材料由化學(xué)物質(zhì)組成,在其制造、使用和廢棄時(shí),對人類(lèi)生存環(huán)境可能造成有害影響,人們應關(guān)注以下幾點(diǎn):①毒性,絕緣材料應是無(wú)毒的,或是低毒的,但實(shí)踐證明,石棉、有機溶劑等都是重點(diǎn)控制對象②火險性,大多數電器火災常常是由絕緣材料擊穿、燒損或使用不當引起的。為防止火患,各國陸續通過(guò)法規或標準加強對使用有機絕緣材料的電氣產(chǎn)品及零部件的防火安全性的要求及管理?,F在,阻燃性已成為相當一部分電氣產(chǎn)品及元器件設計時(shí)選用絕緣材料的決定性指標。
應考慮絕緣材材料對環(huán)境的可能影響,目前絕緣材料及其組成在大氣中的含量,還不會(huì )i造成實(shí)際的影響,但絕緣材料及其揮發(fā)性組分多是化學(xué)穩定性的,在大氣中不易分解,壽命很長(cháng)。因此,減少揮發(fā)性物質(zhì)用量和排放以及絕緣材料的回收利用,減少對環(huán)境的可能影響,也引起更多的關(guān)注。
從技術(shù)方向考慮,根據國家發(fā)展的需要及國內外市場(chǎng)需要,還將發(fā)展一批重大關(guān)鍵技術(shù)。
為適應變頻電機的發(fā)展,研究開(kāi)發(fā)變頻絕緣材料及制造技術(shù),為變頻電機配套的絕緣材料應具備的特性如下:有較高的耐熱性能,有較優(yōu)良的耐電暈、耐局部放電、耐腐蝕等方面和性能。
不同耐熱等級的變頻絕緣材料其基本樹(shù)脂也不同,如F級可以選用環(huán)氧樹(shù)脂、聚酯亞胺等。電力機車(chē)配套的H級、200級變頻絕緣材料選擇聚酰亞胺等為基本樹(shù)脂,再采用納米技術(shù)填充足量的TiO2 ,Al(OH)3 SiO2 或云母粉粒,可以改善其耐電暈、耐局部放電性能,這方面我國已初獲成功。
應用納米技術(shù)發(fā)展絕緣材料,將納米級(范圍在1-100mm之間)粉料均勻地分散在聚合物樹(shù)脂中,也可以采取在聚合物內部形成或外加納米級晶?;蚍蔷ЯN镔|(zhì),還可形成納米級微孔或氣泡,由于納米級粒子的機構特征使復合型材料表現出一系列*而又奇異的性能,使納米材料發(fā)展成極有前景的新材料領(lǐng)域。目前我國已經(jīng)開(kāi)展了這方面的研究,并獲得一定的成功。納米材料的應用必將為許多傳統的絕緣材料無(wú)法達到的新異能性,開(kāi)辟了新材料、新技術(shù)的發(fā)展前景。