Materiale izolante anorganice

Materiale izolante anorganice

Materiale izolante anorganice folosite in electrotehnica sunt: sticla, mica, ceramica, azbestul.

Avantajele materialelor electroizolante anorganice in raport cu cele organice sunt: stabilitate termica ridicata, nu se carbonizeaza si nu se erodeaza sub efectul electric, nu se oxideaza.

Dezavantajele constau in:

proprietati electrice mai slabe, mai fragile;

rezistenta la intindere redusa;

cost ridicat;

nu pot fi obtinute in grosimi mici si in fire subtiri ( cu exceptia sticlei).

   Sticla

            Este un material termoplast, transparent, nehigroscopic, nu este atacata de baze si acizi ( cu exceptia acidului fluorhidric).

Utilizari:

izolatoare: impun proprietati electroizolante bune, higroscopicitate redusa, rezistenta mare la variatii rapide de temperatura (izolatoarele instalatiilor de telecomunicatii);

lampi electrice si tuburi electronice: impun transparenta la radiatii UV, rezistenta la temperaturi ridicate si la actiunea vaporilor metalici, coeficient de dilatare cat mai apropiat de al metalului cu care se imbina lampa sau tubul electronic

fibrele de sticla pentru comunicatii sunt de mare  puritate si servesc drept ghid de unde in comunicatii electrice pe frecvente optice.

Mica

Mica este un material  electroizolant natural. In electrotehnica sunt utilizate doua varietati de mica:

muscovit – incolor sau cu nuante de roz sau verde si se utilizeaza in special ca dielectric in condensatoare si ca izolatie de inalta frecventa;

flagopit – colorat in brun, aproape negru, galben sau verde avand temperatura de lucru mai mare decat muscovitul, este inert d.p.d.v. chimic si se utilizeaza in masinile si aparatele de inalta tensiune, datorita rigiditatii sale dielectrice  ridicate.

Rezistenta mare la temperatura si rezistenta la uzura apropiata de cea a cuprului fac posibila utilizarea sa ca izolatie intre lamelele colectorului la masini electrice.

Ceramica

Piesele ceramice se glazureaza (se acopera cu unstrat subtire  sticlos) obtinindu-se piese nehigroscopice cu rezistenta mecanica imbunatatita. Exemple de ceramice electrotehnice:

portelanul electrotehnic – are rezistenta buna la agenti chimici, comportare buna la temperatura ridicata si in atmosfera umeda. Este insa foarte fragil si are o rezistenta slaba la socuri termice. Prezinta contractie mare la racire si nu se pot obtine din aceasta cauza piese de dimensiuni exacte. Este utilizat pentru izolatoare de joasa si inalta tensiune si diverse piese pentru aparate electrice

steatita  (silicat de Mg) – au caracteristici superioare celor ale portelanului avand pierderi dielectrice mici  si la frecvente inalte. Este utilizat in instalatii de inalta frecventa. Are caracteristici mecanice bune si  comportare buna la arcul electric, de aceea este utilizata la fabricarea izolatoarelor de inalta tensiune.

Ceramicile cu compusi de titan – se utilizeaza la condensatoare, modulatoare, multiplicatoare de frecventa.

Azbest

Este un material natural. Firele de azbest sunt flexibile. Este un material higroscopic, are pierderi dielectrice mari si pentru a fi utilizat ca material electroizolant se impregneaza. Se utilizeaza si ca izolant termic, avand temperaturi maxime de utilizare de 315ºC.

Materiale izolante organice

            Aceste materiale pot fi termiplaste si termorigide.  Materialele termoplaste se inmoaie si se topesc reversibil ( dupa racire pot fi retopite). Materialele termorigide (termoreactive) nu se inmoaie la caldura si se transforma ireversibil.

Hartia

Este un produs natural pe baza de celuloza, este foarte higroscopica si de aceea nu poate fi utilizata ca atare ci numai impregnata cu lacuri. Nu suporta temperaturi ridicate. Se foloseste la:

izolatii pentru cabluri electrice si uleiuri sicative; au rigiditate dielectrica mare, rezistenta mare la sfasiere;

dielectric pentru condensatoare, se impregneaza  cu ulei de condensator, de ricin sau parafina pentru imbunatatirea caracteristicilor electrice;

utilizare in telefonie – serveste la izolarea cablurilor telefonice  si a conductoarelor de bobinaj.

Uleiuri

Uleiurile vegetale numite si uleiuri sicative sunt utilizate la fabricarea lacurilor electroizolante. Uleiurile minerale  sunt produse naturale obtinute din titei. Au urmatorele utilizari:

izolant in transformator si la racirea acestuia. Uleiul pentru transformator se utilizeaza si la intrerupatoare electrice;

pentru impregnarea hartiei la cablurile izolate cu hartie.

Rasini

Rasinile pot fi naturale sau sintetice. Cele naturale sunt produse de animale sau de arbori rasinosi:

selacul - este o substanta termorigida de origine animala. Se dizolva in alcool, acid acetic, acid formic. Are bune proprietati de incleiere, se utilizeaza la fabricarea lacurilor de lipit, de impregnare si la fabricarea materialelor plastices

colofoniul -  se obtine din rasina unor conifere. El este solubil in alcool, uleiuri, hidrocarburi. Se foloseste la impregnarea hartiei pentru izolarea cablurilor de inalta tensiune sau umplerea mansoanelor cablurilor electrice.