中文名 | 絕緣材料老化 | 外文名 | Insulation material aging |
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電老化高壓電工設備中因介質不均勻或電場分布不均勻,特別是在固體或液體材料內部或表面存在氣體,就可能產生局部放電。放電產生的帶電質點會直接轟擊絕緣材料,使材料分解;在放電點可產生很高的溫度,使材料發(fā)生熱裂解或碳化;放電也可能產生各種新的生成物(如臭氧等)而腐蝕材料;放電會發(fā)出各種射線及聲波,對材料也會起破壞作用。這些都會引起絕緣材料老化。
其他老化因素絕緣材料在許多場合下要承受各種機械應力的作用,有恒定的、振動的,有熱脹冷縮循環(huán)的。這些應力會導致蠕變破壞或疲勞破壞。在戶外使用的絕緣材料受日光直接照射,在紫外線作用下也會發(fā)生老化。在核反應堆、 X射線裝置中用的絕緣材料受到輻射作用,均會發(fā)生老化。絕緣材料受潮會使電導增大,加大損耗。水還會溶解許多物質,加速導致老化的各種化學反應。酸、臭氧等也會導致化學老化。對于某些絕緣材料,例如聚乙烯,由于水分的存在,在很低的電場強度下也會發(fā)生樹枝現象(見固體電介質擊穿)。此外,在溫熱帶地區(qū)絕緣材料還會受到各種微生物的損害,即所謂微生物老化。
絕緣材料在實際應用中往往同時受到多種老化因素的作用,其效應并不是各種單一因素老化效應的簡單疊加。它們之間還存在著相互作用,所以老化機理很復雜。掌握這些機理可以找出防止老化的方法和制定可靠的人工加速老化試驗方法。
式中R為氣體常數,A為常數,E為活化能。多數材料的E約為(8~10)×10(J/mol)。
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棉綢是人們日常生活的必需品,用棉布和絲綢制作的衣服、被褥等具有很好的透氣性、吸濕性和保暖性,深受人們的喜愛。然而棉綢也是應用最早且目前仍在廣泛應用的電工絕緣材料。以棉布和絲綢為基材的絕緣漆布和漆綢,可作一般電機、電器的絕緣,其特點是力學強度
據2020年3月18日中國知網顯示,《絕緣材料》共出版文獻5820篇 。
據2020年3月18日萬方數據知識服務平臺顯示,《絕緣材料》共載文2460篇、基金論文量為933篇 。
《絕緣材料》是CA化學文摘(美)(2014)來源期刊、JST日本科學技術振興機構數據庫(日)(2018)來源期刊、北京大學《中文核心期刊要目總覽》來源期刊(1992年第一版,1996年第二版,2000年版,2008年版,2011年版,2014年版,2017年版)、中國學術期刊綜合評價數據庫(CAJCED)來源期刊、中國科技論文統(tǒng)計與引文分析數據庫(CSTPC)來源期刊,被中國知網、萬方數據知識服務平臺等數據庫收錄 。
據2020年3月18日中國知網顯示,《絕緣材料》總被下載792146次、總被引21528次,(2019版)復合影響因子為1.044、(2019版)綜合影響因子為0.741 。
據2020年3月18日萬方數據知識服務平臺顯示,《絕緣材料》被引量為18181次、下載量為167705次;據2017年中國期刊引證報告(擴刊版)數據顯示,該刊影響因子為0.78(材料科學綜合綜合刊均影響因子為0.52),在全部統(tǒng)計源期刊(6670種)中排第2102名 。
《絕緣材料》是Caj-cd規(guī)范獲獎期刊 。
1966年,《絕緣材料通訊》創(chuàng)刊,刊期為雙月刊,曾用刊名《絕緣材料簡訊》。
2001年,《絕緣材料通訊》更名為《絕緣材料》 。
2014年12月,該刊成為中國原國家新聞出版廣電總局第一批認定學術期刊 。
2015年,該刊刊期由雙月刊改為月刊 。
2016年6月6-8日,絕緣材料與技術專題研討會暨《絕緣材料》創(chuàng)刊50周年慶典在桂林召開 。
分類和性能絕緣材料種類很多,可分氣體、液體、固體三大類。常用的氣體絕緣材料有空氣、氮氣、六氟化硫等。液體絕緣材料主要有礦物絕緣油、合成絕緣油(硅油、十二烷基苯、聚異丁烯、異丙基聯苯、二芳基乙烷等)兩類。固體絕緣材料可分有機、無機兩類。有機固體絕緣材料包括絕緣漆、絕緣膠、絕緣紙、絕緣纖維制品、塑料、橡膠、漆布漆管及絕緣浸漬纖維制品、電工用薄膜、復合制品和粘帶、電工用層壓制品等。無機固體絕緣材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下,固體絕緣材料品種多樣,也最為重要。
不同的電工設備對絕緣材料性能的要求各有側重。高壓電工裝置如高壓電機、高壓電纜等用的絕緣材料要求有高的擊穿強度和低的介質損耗。低壓電器則以機械強度、斷裂伸長率、 耐熱等級等作為主要要求。
絕緣材料的宏觀性能如電性能、熱性能、力學性能、耐化學藥品、耐氣候變化、耐腐蝕等性能與它的化學組成、分子結構等有密切關系。無機固體絕緣材料主要是由硅、硼及多種金屬氧化物組成,以離子型結構為主,主要特點為耐熱性高,工作溫度一般大于180℃,穩(wěn)定性好,耐大氣老化性、耐化學藥品性及長期在電場作用下的老化性能好;但脆性高,耐沖擊強度低,耐壓高而抗張強度低;工藝性差。有機材料一般為聚合物,平均分子量在10~10之間,其耐熱性通常低于無機材料。含有芳環(huán)、雜環(huán)和硅、鈦、氟等元素的材料其耐熱性則高于一般線鏈形高分子材料。
影響絕緣材料介電性能的重要因素是分子極性的強弱和極性組分的含量。極性材料的介電常數、介質損耗均高于非極性材料,并且容易吸附雜質離子增加電導而降低其介電性能。故在絕緣材料制造過程中要注意清潔,防止污染。電容器用電介質要求有高的介電常數以提高其比特性。