環(huán)氧云母制品是以環(huán)氧樹(shù)脂為膠黏劑,與片云母或粉云母紙及各種纖維紙、布等補(bǔ)強(qiáng)材料復(fù)合組成的環(huán)氧云母電絕緣制品,應(yīng)用于電機(jī)、電器和電子產(chǎn)品中。 云母是一種天然礦物,屬硅酸鹽礦物晶體。它在自然界中分布相當(dāng)廣泛。印度和美國(guó)盛產(chǎn)云母,特別是印度其白云母產(chǎn)量占世界產(chǎn)量的70%;僅云母產(chǎn)于馬達(dá)加斯加和前蘇聯(lián),我國(guó)內(nèi)蒙古、新疆、四川等地均有云母礦藏。白云母具有很高的電絕緣性能、低的介質(zhì)損耗角正切、高的抗電弧性和耐電暈等特征。金云母具有很高的電絕緣性能和柔性,但介電性能比白云母的差些。盡管云母礦在自然界分布廣,但呈層狀大塊的礦石較少,而薄片云母是由層狀云母礦石加工成厚片,在經(jīng)人工剝制成薄片,經(jīng)上述加工工序后其可利用率只有4%~9%,難以滿足電機(jī)、電器工業(yè)發(fā)展的需求。由此如何利用碎云母資源成為開(kāi)發(fā)研究的熱點(diǎn)。20世紀(jì)40年代發(fā)過(guò)首先利用碎云母礦加工制成粉云母粉,并成功地工業(yè)化生產(chǎn)了粉云母紙。隨著新型合成樹(shù)脂的開(kāi)發(fā),如環(huán)氧樹(shù)脂,聚酯樹(shù)脂等,特別是環(huán)氧樹(shù)脂的特性和應(yīng)用工藝性,加速了粉云母紙代替片云母制造電器絕緣材料,如環(huán)氧粉云帶、各類粉云母板、箔和耐熱云母板等。 環(huán)氧云母制品所用原材料及規(guī)范分述如下。 云母薄片是將0.1~0.6mm厚片,經(jīng)人工剝制成一定厚度的薄片,作為貼制云母制品用。薄片云母的介電性能與溫度關(guān)系 薄片云母是環(huán)氧云母絕緣制品的主體材料,它的介電強(qiáng)度、介質(zhì)損耗角正切和介電常數(shù)、電阻率是很重要的技術(shù)指標(biāo)。白云母的體積電阻率隨溫度升高而下降,且比合成云母下降多,由室溫為1016?·cm降到600℃時(shí)的109?·cm;而介質(zhì)損耗角正切則隨溫度升高而升高,也比合成云母劇烈,有室溫10-4升到600℃時(shí),大于10-1;介電強(qiáng)度也隨溫度升高而大幅度下降,視白云母產(chǎn)地不同而下降幅度有所不同。 云母礦源和大片云母資源稀缺而昂貴,法國(guó)早在20世紀(jì)40年代初期就已以粉云母紙代替片云母生產(chǎn)電機(jī)用云母絕緣制品。粉云母紙的最大特點(diǎn)是保存了天然云母的特性,厚度均勻,能機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)制成粉云母紙;其整體性好,介電性能高,能機(jī)械化連續(xù)生產(chǎn)絕緣云母帶、板等,減薄了電機(jī)絕緣層的厚度;特別是以環(huán)氧樹(shù)脂為膠黏劑制成粉,片云母帶、板、箔,其黏結(jié)力強(qiáng),介電、機(jī)械強(qiáng)度高,耐熱性可達(dá)B、F、H極,以環(huán)氧云母制品為絕緣的發(fā)電機(jī)在突發(fā)短路時(shí),能承受強(qiáng)的電和機(jī)械的沖擊。以粉云母酯替代片云母還可以減薄電機(jī)線圈絕緣層的厚度和厚度的均勻性,延長(zhǎng)使用壽命,減少維修,同時(shí)使云母礦石的利用由7%~10%提高到80%以上。 我國(guó)于20世紀(jì)50年代末期開(kāi)始以粉云母紙?zhí)娲颇干a(chǎn)各種云母帶、板等。此時(shí)雖已有環(huán)氧樹(shù)脂,卻無(wú)合適的固化劑,所以只能以瀝青漆、醇酸漆作膠黏劑來(lái)貼制片云母或粉云母,制成云母帶或板。但最大的技術(shù)問(wèn)題是粘結(jié)力差,質(zhì)硬,耐熱性和機(jī)電性能低,難以滿足發(fā)電機(jī)和高壓電機(jī)的絕緣工藝和絕緣特性的要求。因此采用粉云母紙,首先應(yīng)開(kāi)發(fā)性能好的膠黏劑。 補(bǔ)強(qiáng)材料在云母制品中起著增強(qiáng)作用,可提高云母制品的機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)云母制品的設(shè)計(jì)、性能及用途不同采用不同的補(bǔ)強(qiáng)材料。云母帶紙?zhí)攸c(diǎn):很薄、價(jià)廉、但耐熱差、受熱收縮;無(wú)堿玻璃布特點(diǎn):耐熱、機(jī)械強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)率?。痪埘ケ∧ぬ攸c(diǎn):柔軟、電性能高、伸長(zhǎng)率大;聚酯布特點(diǎn):柔軟、拉伸強(qiáng)度大、伸長(zhǎng)率大;聚酯無(wú)紡布特點(diǎn):柔軟、黏結(jié)性好、伸長(zhǎng)率高、拉伸強(qiáng)度??;聚芳酰胺無(wú)紡布特點(diǎn):柔軟、黏結(jié)性好、伸長(zhǎng)率大、耐熱性好;聚酰亞胺薄膜特點(diǎn):耐高溫和耐低溫性優(yōu)異,抗輻射性、介電性能好。除上述補(bǔ)強(qiáng)材料外,還有絕緣真絲紡綢、電話紙盒絕緣漆布等。 |