绝缘材料分类课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019-7-21,谢谢欣赏,*,绝缘材料分类,一、绝缘漆、树脂和胶类,二、浸渍纤维制品类,三、层压制品类,四、塑料类,五、云母制品类,六、薄膜、粘带和复合材料类,七、其他绝缘材料分类,1,谢谢欣赏,2019-7-21,绝缘材料命名方法：,第,1,位阿拉伯数字表示大类号，第,2,位表示小类号，第,3,位表示参考温度，第,4,位表示顺序号。,说明：,若有,5,位数，则第,4,和第,5,位为顺序号。,若有“,-,”,，则“,-,”,后的数字表示专用附加号。,以,3240,环氧酚醛玻璃布为例：,属于层压制品类，大类号为,3,；,属于无机底材类，小类号为,2,；,温度等级为,BF,级，为,4,；,顺序号为,0,；,2,谢谢欣赏,2019-7-21,我国绝缘材料总体情况,产品的总体技术水平偏低，且质量不稳定。,绝缘漆大体处于,20,世纪,80,年代初的水平,板类制品处于,20,世纪,70,年代末或,80,年代初的水平,塑料制品处于,20,世纪,80,年代中期的水平,薄膜类制品处于,20,世纪,80,年代初、中期水平,发展趋势：,低压电器的绝缘大力发展阻燃、抗冲、耐磨、无腐蚀、高尺寸稳定性、高耐弧等新型材料；,电子绝缘向新一代产品发展。 发展环境协调型绝缘材料，如无污染或少污染绝缘漆；无卤或低卤无锑阻燃绝缘材料（包括电缆料、电工塑料、壳体材料、模塑材料、印制电路板等）；环境协调型电气产品用绝缘材料（包括绿色冰箱用耐冷媒浸渍漆、漆包线漆、槽绝缘料、绿色电视机用绝缘件及结构料等）；,易回收型绝缘材料及废绝缘材料回收再生技术，如发展热塑性绝缘材料，发展,SF6,气体减排技术、液体电介质再生技术、热固性塑料再生技术等。,3,谢谢欣赏,2019-7-21,绝缘材料在低压电器产品中的应用,绝缘材料在低压断路器和其他低压电器产品中起着十分重要的作用。绝缘材料的重要功能有以下几点,：,1.,利用它将带电部件与不带电部件或不同电位的带电部件隔离。如触头支持件，绝缘底座、底板等。,2.,利用它来熄灭电弧、隔离电弧，或将电弧限制在一定范围内。如灭弧室、隔弧板。,3.,利用绝缘材料的密度小、摩擦系数低、弹性模量小、耐腐蚀性能好等特点，用它来代替金属制成具有传动、支持、缓冲、安装、防护等功能的一般结构零件。如轴承、手柄、支架、外壳、罩盖等。,4.,用作冷却、散热、密封、防潮、固封。如多种绝缘油漆、橡胶、树脂等。,4,谢谢欣赏,2019-7-21,低压电器中常见绝缘材料,一、层压板,（,1,）酚醛纸板,（,2,）酚醛棉布板,（,3,）酚醛玻璃布板,（,4,）环氧玻璃布板,（,5,）不饱和聚酯玻璃毡板,GPO-3,（,6,）三聚氰胺玻璃布板,（,7,）,有机硅环氧玻璃布板,（,8,）,聚酰亚胺玻璃布板,二、模塑料,三、红钢纸板,5,谢谢欣赏,2019-7-21,一、层压板,绝缘层压板是纸或布浸（或喷）、毡以不同的胶粘剂，经热压而制成的层状结构的绝缘材料。,底材：,1,天然有机纤维，木质纤维纸、棉纤维 纸、棉布,2,无机纤维，无碱玻璃布、玻璃毡,胶粘剂：酚醛、环氧酚醛、不饱和聚酯、有机硅、聚二苯树脂和聚酰亚胺树脂等。,6,谢谢欣赏,2019-7-21,层压板性能指标介绍,中国传统标准，现行标准，国际标准（,IEC ISO,）及各国标准中，有关层压板的指标项目包括：,外观；尺寸及公差密度；平直度；,吸水性,；马丁氏耐热性；热变形温度；,长期耐热性,；燃烧性；热稳定性；,抗弯强度,；压缩强度；,冲击强度,；剪切强度；抗张强度；粘合强度；,电气强度,；电阻介电常数；介质损耗因数；,相比漏电起痕指数,；,耐电弧性,；冲剪性；机械加工性。,7,谢谢欣赏,2019-7-21,绝缘材料参考工作温度,温度等级 对应温度,A,：,105,E,：,120,B,：,130,F,：,155,H,：,180,C,：,180,8,谢谢欣赏,2019-7-21,（,1,）酚醛纸板,酚醛纸板：,由绝缘浸渍纸浸以酚醛树脂经烘焙热压而成。,E,级。,PFCP201,：机械用，,PFCP201,比其它,PFCP,型机械强度高，电性能差。适合做机械设备的结构零部件。,PFCP202,： 在,PFCP,型中电气性能最好。,PFCP203,：适于作对机械性能要求较高的电机、电器设备用绝缘结构零部件，并可在变压器油中使用。,PFCP204,、,206,：机械及电气用，高湿度下电气性能好，也适用于热冲加工。,PFCP207,：类似,PFCP201,，但在更低的温度下，具有改进的冲孔特性。,PFCP308,：类似,PFCP206,，但具有阻燃性。,9,谢谢欣赏,2019-7-21,我司酚醛纸板,纸质电木板,， 是选用进口阔叶林纸浆制成的绝缘浸渍纸 浸以 进口酚醛树脂后经烘焙热压而成的 硬质板状绝缘材料 。,适用于电机、电器设备中作绝缘结构件，并可在变压器油中使用。 相比国内普通的电木板具有 精度高（厚度）、平整度优良以及更好的机械、电气性能。,10,谢谢欣赏,2019-7-21,（,2,）酚醛棉布板,酚醛棉布板：由粗棉布或细棉布浸渍酚醛树脂经烘焙热压而成。,E,级。,3025,、,PFCC201,、,F850,：,机械用，电气性能差（粗布）。,3025B,，,3025C,机械性能低于,3025,，但有较高的经济性，相当于,NEMA,的,C,布板。,3027,、,PFCC202,、,F851,：,机械及电气用，（粗布），后者比前者有较高的电气性能，相当于,NEMA,的,CE,布板。,3026,、,PFCC203,、,F852,：,机械用（细布）。后者综合性能优于前者，相当于,NEMA,的,L,布板。,3028,、,PFCC204,、,F853,：,机械及电气用（细布）。后者电气性能优于前者，相当于,NEMA,的,LE,布板。,11,谢谢欣赏,2019-7-21,我司,32,支纱酚醛棉布板（,LE,）,酚醛棉布层压板,NEMA,LE,级：,织布密度：,32,支纱,由电工专用细棉布 浸渍 酚醛树脂后经烘焙热压而成。高力学性能和耐磨性、耐油、耐热等级,E,级。机械和电气用。,电气、机械和精细加工用。适用于电机、电器设备中作绝缘结构件，并可在变压器油中使用。如可用作电机的耐磨、耐油垫圈。,12,谢谢欣赏,2019-7-21,（,3,）酚醛玻璃布板,酚醛玻璃布（,3230,）：,由无碱玻璃布浸渍,酚醛树脂,经烘焙热压而成。,B,级。,机械性能、耐水、耐热性比层压纸、布板好，但粘合强度低，适用于断路器的绝缘结构件，可在油中工作 。,13,谢谢欣赏,2019-7-21,（,4,）环氧酚醛玻璃布,3240,环氧酚醛玻璃布板：由无碱玻璃布浸渍环氧酚醛树脂经热压而成。,F,级。,具有很高的机械强度，电气性能好，耐热性，耐水性好，浸水后电气性能稳定。适用于要求高机械强度，高介电性能以及耐水性好的绝缘结构件。可在油中工作,。,我司,FR-4,14,谢谢欣赏,2019-7-21,我司,FR-4,环氧玻璃布板,我司的,FR-4,是 由进口电工用无碱玻璃纤维布,浸以进口环氧树脂， 并添加相应的进口阻燃剂、胶粘剂等添加剂； 经热压加工而成的硬质板状绝缘材料。,1,优良的力学性能,（弯曲强度和拉伸强度分别为,490MPa,和,338MPa,）,2,优良的低吸水率,（,吸水率几乎为,0,；浸水,24,小时后，吸水率仅为,0.09 %,）,3,优良的耐热性阻燃性,（耐热等级达到,180,以上；阻燃性：,UL 94V-0,级）,4,优良的机械加工性能,（加工后不起白、分层、保持加工前的机械和电气性能）,具有良好的绝缘强度、抗化学性、抗辐射和抗热冲击性能；无论在 高湿或干燥 的环境下都具有良好的电气性能和电气性能损失小的特点。,15,谢谢欣赏,2019-7-21,我司环氧玻璃布与国产,3240,对比,项目,NEMA grade,我司,FR4,3240,增强材料,玻璃布,玻璃布,树脂,环氧,环氧酚醛,弯曲强度,横向, MPa,490,350,纵向, Mpa,392490,290,吸水率,0.070.16,0.8,垂直层向电气强度,kv,/mm,16,14.2,平行层向介电强度,(90,2,变压器油中,),KV,40,30,绝缘电阻,条件：,96h,90%,湿度，,ohm,10,11,510,12,室温表面电阻,ohm,510,10,10,12,1.0 x 10,13,室温体积电阻,ohm*m,510,9,10,11,1.0 x 10,11,阻燃性,UL94,94V-0,连续工作温度,180,（,120min,）,130140,16,谢谢欣赏,2019-7-21,（,5,）不饱和聚酯玻璃毡板,GPO-3,层压板,绝缘材料,是由无碱玻璃纤维毡板浸以不饱和聚酯树脂糊，并添加相应的添加剂经热压而成的硬性板状绝缘材料。,GPO-3,层压板,绝缘材料,在国际层压板中的定义：,GPO-3,又称,UPGM-203,，指的是不饱和聚酯玻璃纤维毡板材料，机械和电气用，高湿下电气性能好，中等温度下机械性能好，具有阻燃性，耐电弧和耐抗漏电痕迹性能佳。,17,谢谢欣赏,2019-7-21,GPO-3,主要特点,GPO-3,层压板产品特点：,1,耐弧性佳,2,抗漏电起痕性佳,3,良好的机械加工性能。,GPO-3,层压板绝缘材料与其他相比：,具有优良的耐电弧（大于,180,秒）和耐抗漏电痕迹（,CTI 600,伏）性能；耐热等级达到,F,级（大于,160,），能在连续升高的温度环境稳定工作，并保持良好的电气和机械性能；阻燃等级为,UL94V0,级；平行层向耐电压为,60KV/5min,；垂直层向电气强度：,23KV/mm,；低烟低毒、不产生卤素化合物。,18,谢谢欣赏,2019-7-21,GPO-3,层压板应用,广泛应用于电机、电器设备中作绝缘结构件，如可用于断路器、开关柜、变压器、直流电机、交流接触器、防爆电器等低压电器等。,在断路器中应用,：,框架式断路器：安全挡板、安全遮板、间隔衬垫、相间隔板等。,塑壳式断路器：相间隔板、灭弧室隔弧板等。,在电机马达中应用,：,电机电枢部件，活动盖板，槽楔定子、定垫片，薄垫片，碳刷座等,在开关设备中应用,：,隔板系统中的前端、后端、上端、底端、相间隔板等,19,谢谢欣赏,2019-7-21,（,6,）三聚氰胺玻璃布板,n,优越的耐电弧性，白色，用于各种自动开关中做隔弧板、脱扣板、绝缘板、灭弧室中的栅片夹板等，并可在电容设备中作耐弧零部件,。,n,1,机械性能：,n,机械加工过程中，,MF GC,边缘容易起白并出现白色毛絮，原因分析如下：,1,冲击强度和切变强度不足；,2,机械加工性能一般。,n,作为相间隔板，机械加工性能是一个比较重要的指标。如果边缘产生白色毛絮，导致层压板的电气性能下降。此外，毛絮也容易吸引导电物或尘土，这可能引起短路现象。,n,安全挡板、相间隔板主要作用是防止内部产生拉弧现象，弯曲、压缩和拉伸强度并不是主要指标，只要弯曲、压缩强度大于,200,Mpa,就能满足要求。,n,2,电气性能：,n,电气强度（,Electric strength,，包括垂直层向电气强度和平行层向耐电压）也是一个重要的指标，特别是耐电压参数很重要。原因：如果相间隔板耐电压值不足而引起板材击穿。,n,MF,GC,采用玻璃布基材容易分层，造成平行层向耐电压不足。,n,3,物理和热性能：,n,吸水量的大小会影响材料的电气和机械性能。在潮湿环境中吸水量越大，材料的电气和机械性能下降得越快。,n,长期耐热性：,G5,耐热等级为,B,级（,130,）；,GPO-3,耐热等级为,F,级（,160,）。,20,谢谢欣赏,2019-7-21,（,7,）,有机硅环氧玻璃布板,有机硅环氧玻璃布板,3250,、,3251,：由沃兰处理玻璃布浸渍有机硅树脂经热压而成。,H,级。,电气性能和耐热性能很好，机械性能较高、耐霉。适用于湿热带地区,H,级的电器绝缘结构件,。,21,谢谢欣赏,2019-7-21,（,8,）,聚酰亚胺玻璃布板,聚酰亚胺玻璃布板,：由无碱玻璃布浸渍,聚酰亚胺树脂经热压而成。,C,级。,具有很高的耐热性，耐辐射性能，用作,C,级电器的绝缘结构件,。,22,谢谢欣赏,2019-7-21,二、模塑料,绝缘模塑料是低压断路器和其他低压电器绝缘结构最常用、最重要、使用量最多的材料之一。,模塑料的主要成分是树脂和填料，有时还配以少量的增塑剂，润滑剂、颜料等，有些热塑性塑料是纯树脂的。根据树脂的不同，模塑料分为热固性和热塑性两种。,1,、,热固性模塑料,热固性模塑料是因受热或其他条件能使其固化为不熔性物料的塑料,。酚醛、氨基、不饱和聚酯、有机硅、尼龙、聚胺,-,酰亚胺模塑料。,2,、,热塑性模塑料,23,谢谢欣赏,2019-7-21,BMC/SMC,的出现,电网容量增大，配电网路对断路器的短路分断能力要求也与日增高，从,KA,到,10KA,到,100KA,， 而同时又要求断路器的体积缩小。,短路分断能力（短路电流）超大，开断时电弧能量产生的气体压力也越大，因此对断路器特别是塑料外壳式断路器的,外壳材料,已不能沿用酚醛树脂或其他传统的树脂压塑料了。鉴此，国外在,20,世纪,70,年代（我国是,80,年代）相继开发了,低收缩不饱和聚酯玻璃丝增强压塑料,。,24,谢谢欣赏,2019-7-21,BMC/SMC,介绍,根据增强材料的形状和玻璃丝的含量，或根据模塑件对材料性能的要求和模塑工艺的要求，就衍化成许多品种：,BMC,（,Bulk Moulding,Compound,）,块状模塑混合物。,BMC,又称,PMC,（,Premix Moulding,Compound,）,预先混合的模塑混合物。,还有,称,DMC,（,Dough Moulding,Compound,）,固状模塑混合物。,这类材料含有,6-12mm,长的短切粗纱玻璃纤维，含量为总量的,5%-25%,，其余为不饱和聚酯。,SMC,（,Sheet Miulding,Compound,）,片状态模塑混合物。这类材料含有,25.4mm(1,英寸,),长的粗纱玻璃纤维,含量为总量的,20%-40%,。机械强度,比,BMC,高,。,25,谢谢欣赏,2019-7-21,BMC/SMC,应用,通常在短路分断能力为,20,或,25KA,（,380V,）及以下，体积较小的断路器，如,TO-100BA,、,TO-225BA,、,HSM1-160,的,S,型（标准型）等均录用,BMC,；有一些虽然短路分断达,35KA,，但外壳体积较大，壳体壁较厚的也可采用,BMC,。而一般分断能力超过,35KA,（且壳体壁较薄）的均采用,SMC,（,SMC,的材料的冲击强度和弯曲强度是,BMC,的,2,倍）。,26,谢谢欣赏,2019-7-21,GPO-3,与,SMC,对比,在欧美国家中，,GPO-3,与,SMC,是不同的具有明显区别的绝缘材料，它们的应用范围划分是很明显的，没有重叠的应用领域。,由于,GPO-3,与,SMC,的胶粘剂都是采用不饱和聚酯，使得两者的电气性能相似。两者主要的参数差别是由各自采用的基材和成型工艺决定的。,GPO-3,的基材主要是玻璃毡，其乱向性决定了,GPO-3,在各方向上的应力相同，,SMC,采用玻璃纤维粗纤作为基材，其在各方向上的应力差别较大，所以在机械性能和加工性能上两者有明显的差别。,27,谢谢欣赏,2019-7-21,GPO-3,与,SMC,的综合性能对比表,GPO-3,SMC,层压板,片状膜塑料,采用玻璃纤维毡板,作为增强材料，由于玻璃纤维随机均匀铺陈在网带上，产品受外界环境因素影响分布均匀。,SMC,采用玻纤粗纤,作为增强材料，对不饱和聚酯的增强效果相对较差，主要表现在各方向的应力上有明显的差别，导致各层向的机械强度差别较大。,弹性模量高，刚性好，,机械加工性能优良,（锯、钻、车、铣、磨、刨、冲剪等），加工后不分层、不劈开。,弹性模量低，易变形，刚性不足，,机械加工性能相对较差,（锯、钻、车、铣、磨、刨、冲剪等）,表面电阻率和体积电阻率相对较高，绝缘性能良好。,绝缘电阻相对较小。,GPO-3,的应用,广泛应用于电机、电器设备中作绝缘结构件，如可用于断路器、直流电机、交流接触器、防爆电器等低压电器绝缘隔板等；,SMC,在电气工业中的应用,:,1,） 电器罩壳：包括电器开关盒、电器配线盒、仪表盘罩等；,2,）,电器元件与电机部件：如绝缘子、绝缘操作工具、电机风罩等；,28,谢谢欣赏,2019-7-21,GPO-3,与,SMC,的参数对比表,29,谢谢欣赏,2019-7-21,三、红钢纸板,质轻；机械加工性能好；,但,24h,吸水率高达,63%,，在潮湿环境中，电气性能迅速下降，绝缘电阻值小；击穿电压相对较小，耐热性和耐电弧性能差，加工后的钢纸板易出现变脆，,表面高低不平,起泡分层等等问题,.,在电器工业应用：交通直流电力机械中转子和固定子的各处定垫片；电话总机线板；油开关、机电器、电风扇的隔电垫片；,30,谢谢欣赏,2019-7-21,钢纸板与,GPO-3,参数对比表,项目,厚度,mm,单位,GPO-3,钢纸板,密度,1.6,grams/cm,3,1.87,1.20,拉伸强度,1.6,MPa,124,69,弯曲强度,1.6,MPa,259,103,耐压强度,1.6,MPa,228,241,冲击强度,1.6,ft-lbs/in. notch,8.9,2.5,粘结强度,1.6,psi,5000,900,短时间绝缘强度,1.6,volts/mil,400,215,耐电弧性,1.6,seconds,182,125,24,小时吸水率,1.6,%,0.20.4,63.0,耐热性,1.6,160,90,耐热等级,F,Y,31,谢谢欣赏,2019-7-21,常见材料参数对比,32,谢谢欣赏,2019-7-21,