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認(rèn)識芳綸絕緣紙
發(fā)布時間:2022-12-12 09:23:27 瀏覽次數(shù):3113次
芳綸紙基絕緣材料是由一定比例的芳綸短切纖維和芳綸沉析纖維通過濕法抄造、熱軋光而形成的一種無紡布,是造紙與紡織、高分子及復(fù)合材料等學(xué)科交叉的高新技術(shù)產(chǎn)品,具有比重輕、耐溫等級高、絕緣性能好、阻燃、可在惡劣工況長時間使用等優(yōu)異性能,如圖1所示,是電工電力、電氣能源、機電裝備、軌道交通等領(lǐng)域的關(guān)鍵基礎(chǔ)材料之一。
杜邦公司在60年代發(fā)明間位芳香族聚酞胺纖維(Nomex),我國稱之為芳綸1313,并投入使用,具有良好的熱穩(wěn)定性、電氣性能、機械強度、化學(xué)兼容性和適應(yīng)性等特性。具有廣闊的市場前景,被廣泛用于軍事工業(yè)和電氣工業(yè),是H級的優(yōu)良的絕緣材料。
芳綸紙具有長久熱穩(wěn)定性,使用壽命高于工業(yè)用有機耐高溫紙;阻燃性能好,不會在空氣中燃燒、熔化或產(chǎn)生熔滴,只在機高的溫度下(>370℃)才開始分解;電絕緣性能優(yōu)良,具有較低的相對介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù),可以使絕緣電場分布更均勻和運行介質(zhì)損耗更??;由高強度間位芳綸短切纖維制成,結(jié)構(gòu)致密,表面平滑,柔韌性好,具有良好的抗張和抗撕裂性能;較強的氫鍵作用使之結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,耐化學(xué)性優(yōu)良,對其他大多數(shù)化學(xué)試劑和有機溶劑十分穩(wěn)定;耐β、α和χ射線的輻射性能十分優(yōu)異。
相比之下, 國產(chǎn)芳綸絕緣紙仍存在均勻度不佳、耐熱性不良、強度較低等不足。隨著電氣工業(yè)的發(fā)展和絕緣材料不斷改善和升級,對于芳綸絕緣紙的性能要求也在不斷提高。
1、結(jié)構(gòu)致密型芳綸絕緣紙
傳統(tǒng)芳綸絕緣紙結(jié)構(gòu)是以短切纖維作為主體骨架材料,部分微纖化的沉析纖維作為填充與包裹材料,二者具有較大維度差異,芳綸絕緣紙的表面與截面呈現(xiàn)疏松多孔的“開放式”結(jié)構(gòu),造成芳綸紙界面結(jié)合弱、強度差。進(jìn)口芳綸絕緣紙的結(jié)構(gòu)則呈現(xiàn)非常致密的“封閉式”結(jié)構(gòu),孔隙率低、缺陷少,表現(xiàn)出更優(yōu)異的電氣絕緣性能。
因此,通過多種手段優(yōu)化芳綸絕緣紙的三維結(jié)構(gòu),提高纖維界面結(jié)合強度,實現(xiàn)芳綸絕緣紙微觀結(jié)構(gòu)的致密化,有助于改善國產(chǎn)芳綸絕緣紙的綜合性能。
2、耐電暈芳綸云母絕緣紙
云母紙絕緣性和化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異,具有出色的耐電暈性。以芳綸纖維和云母為原料制備的芳綸云母紙彌補了傳統(tǒng)芳綸絕緣紙耐電暈性差、傳統(tǒng)云母紙需玻璃布和膠黏劑補強等問題,兼具芳綸和云母的特點,具有耐高溫、耐電暈和優(yōu)異的強度性能。
3、芳綸納米絕緣紙
芳綸納米絕緣紙能夠?qū)崿F(xiàn)絕緣層減薄化與髙效散熱,可作為超薄絕緣層,應(yīng)用于下一代高度輕量化與集成化的特種電氣設(shè)備,解決電氣設(shè)備主動散熱性差及使用壽命短等問題,實現(xiàn)設(shè)備小型化、集成化與結(jié)構(gòu)減重,推動電氣絕緣設(shè)備髙效化、可靠化發(fā)展。
4、高導(dǎo)熱型芳綸絕緣紙
設(shè)計并開發(fā)具有高強度、高導(dǎo)熱的絕緣材料是電氣絕緣設(shè)備小型化、輕質(zhì)化、集成化發(fā)展的關(guān)鍵。高分子絕緣材料大多是熱的不良導(dǎo)體,因此通常在聚合物基體中添加導(dǎo)熱填料,主要是無機非金屬填料,其中BN具有優(yōu)異的機械性能和導(dǎo)熱性、較低的介電常數(shù)和損耗,是目前制備高導(dǎo)熱型絕緣材料的理想填料。