En los campos de transmisión de energía, dispositivos electrónicos y fabricación industrial,productos aislantesson componentes centrales que evitan la fuga de corriente y garantizan el funcionamiento seguro del equipo. Su rendimiento afecta directamente la estabilidad del sistema, y la selección de materiales es un factor clave para determinar la funcionalidad de los productos aislantes. Este artículo analizará la composición del material y los escenarios de aplicación de los productos aislantes comunes a partir de cuatro categorías principales de materiales aislantes convencionales.
Los materiales inorgánicos representados por cerámica, vidrio y mica son la opción preferida paraproductos aislantesdebido a sus excelentes propiedades de resistencia al calor y aislamiento. Materiales aislantes de cerámica （como la cerámica de alúmina） puede soportar temperaturas superiores a 1200 ° C y se usan comúnmente en aisladores de alto voltaje y las bases de los equipos de calefacción eléctricos. La tela y las tablas aislantes hechas de fibras de vidrio después de tejer e impregnación con resina tienen resistencia mecánica y rendimiento de aislamiento y se usan ampliamente en aislamiento de ranura motor y particiones de transformadores. La mica, con su alta resistencia a la temperatura （600-800 ° C） y alta resistencia al aislamiento, a menudo se usa en forma de cinta de mica y tableros de mica para el aislamiento del devanado del generador.
Los materiales orgánicos como los plásticos y las gomas, con su flexibilidad de procesamiento y ventajas de costos, dominan el mercado de aislamiento de bajo voltaje. Las vainas de alambre de aislamiento hechas de polietileno (PE) y cloruro de polivinilo (PVC) son resistentes a la intemperie y fáciles de formar, adecuadas para cables domésticos. El caucho de silicona, debido a su resistencia a temperaturas altas y bajas (-60 ° C a 200 ° C) y envejecimiento, a menudo se usa en accesorios de cable de alto voltaje y vainas aislantes. Además, los compuestos para macetas aislantes hechos de resina epoxi con rellenos agregados forman barreras sólidas con alta resistencia a aislamiento después del curado y se usan comúnmente para sellar y proteger componentes electrónicos.
Para cumplir con múltiples requisitos de rendimiento, los materiales aislantes compuestos logran actualizaciones de rendimiento a través de procesos compuestos orgánicos inorgánicos. Por ejemplo, las tablas FR-4 hechas de la combinación de fibras de vidrio y resina epoxi tienen un alto aislamiento, baja absorción de humedad y resistencia mecánica, lo que las convierte en el sustrato central para las placas de circuitos impresos (PCB). El papel aislante DMD, hecho de la combinación de película de poliéster y papel de fibra, cumple con los requisitos de resistencia de voltaje y resistencia al desgaste en los devanados del motor. Al optimizar las formulaciones, estos materiales se pueden usar en escenarios con estrictos requisitos de espacio y rendimiento, como en el tránsito ferroviario y los nuevos vehículos de energía.
Con el desarrollo de nuevas tecnologías electrónicas energéticas y de alta frecuencia, están surgiendo constantemente materiales aislantes. Los recubrimientos aislantes modificados nano-cerámicos, mejorados por las partículas de alúmina y sílice de tamaño nano, aumentan la resistencia al aislamiento del recubrimiento en más del 30% y son adecuados para el aislamiento del estator motor de alta frecuencia. El fieltro aislante de aerogel, con su estructura nano porosa, logra una conductividad térmica ultra baja (<0.02 w/m · k) y sirve como aislante y aislante de calor en compartimentos de batería de almacenamiento de energía y cables de alta temperatura. Además, los materiales de polímero modificados con grafeno, con sus excelentes propiedades eléctricas y mecánicas, se aplican gradualmente en la disipación de calor y el aislamiento de dispositivos de alta potencia.
Desde la cerámica tradicional hasta los nanocompuestos, la innovación material deproductos aislantesSiempre se enfoca en "seguridad, eficiencia y durabilidad". Al seleccionar materiales, las empresas deben considerar de manera integral parámetros como el voltaje de trabajo, el entorno de temperatura y el estrés mecánico. La iteración continua de nuevos materiales también proporcionará un soporte técnico más sólido para la miniaturización y la alta potencia de los equipos eléctricos.
