纤维纸
电工使用的固体绝缘材料
纤维纸是一种广泛应用于电机工程学领域的固体绝缘材料,包括植物纤维纸和合成纤维纸。这类纸张通常经过浸渍绝缘液体或绝缘漆和胶后制作而成。纤维纸的密度范围广泛,从0.2克/立方厘米到1.4克/立方厘米不等,气密性差异可达千倍。厚度可以从几微米到约0.5厘米。通过调整原材料和造纸方法,能够生产出多种类型的绝缘纸,以满足不同电气设备的需求。
材料特性
纤维纸的特性与其密度密切相关,随着密度的增加,其击穿强度、介电常数和介质损耗都会相应提升。对于电容器纸而言,由于其在高温下的介质损耗较低,因此在整个造纸过程中必须使用去离子水彻底清洗纸浆中的钠、钾离子。此外,为了获得更高的介电常数和击穿强度,电容器纸通常非常薄,且密度较高。相比之下,高压电缆纸则要求介电常数小且介质损耗低,因此不仅要用去离子水清洗纸浆,还需要对原木进行精心挑选,并在造纸过程中利用电渗析方法进一步去除钠离子。为了改善纤维纸的特定性能,可以在造纸过程中对其纸浆进行化学处理,从而改变其结构,制备出改性纸。例如,通过将硫酸盐纸浆与丙烯腈液体制成氰乙基化纸,可以显著提高其介电常数和耐热性。同样地,通过将硫酸盐纸浆与乙酸乙酸酐反应制成乙酰化纸,可以增强其热稳定性和降低吸湿性。如果不进行化学处理,而是直接向纸浆中添加胺类添加剂,则可以制备出胺添加纸,这种纸的热稳定性大大提高,尽管其介质损耗也会随之增加。
分类
合成纤维纸
合成纤维纸是由合成纤维原料(如尼龙、维尼龙等)通过湿法或干法制成的纸张。它具有良好的均一性、高强度、耐水性、强过滤性、绝缘性以及优异的外观性能,如无孔洞、无斑点、无大颗粒等。合成纤维纸的颜色洁白、平整,纤维之间可以通过胶黏剂或含有氨基羟基的合成纤维原料通过氢键键合作用来形成强度。此外,还可加入一些热熔性的合成纤维材料。合成纤维纸的应用范围广泛,可用于生产无纺布、绝缘纸、餐巾纸、一次性卫生用品、一次性服装、医疗用纸等。此外,还可用作墙纸、地图纸、多层纸板、电池隔纸等。合成纤维纸的性能取决于其所用纤维的性质。例如,由聚丙烯聚苯醚制成的纸张具有极小的介电常数和介质损耗,非常适合作为500千伏以上的超高压电缆绝缘材料。聚芳酰胺纸(Nomex纸)具有较小的介电常数和介质损耗,同时具备出色的耐高温性,在225℃时的击穿强度仍能达到室温时的95%,并且具有良好的耐湿性、耐热氧老化稳定性、阻燃性和灭弧性。它可以与多种没药树兼容,适用于制造卷边、皱褶或冲压绝缘部件,热成型楔形物和柔软层压制品,或者制造粘性热封物和覆盖型带子等。由聚芳酰胺定长纤维、沉析纤维和粉云母混合打浆制成的聚芳酰胺云母纸具有较高的耐电晕性、击穿强度、热稳定性、耐电弧性、耐爬电痕迹性、机械强度、均匀性以及尺寸稳定性,适用于各种高压电机导线和线圈的包绕绝缘、槽绝缘、层间绝缘、间隔绝缘、V形环、变压器绝缘和防火隔绝等。
陶瓷纤维纸
陶瓷纤维纸是以陶瓷纤维为主要原料,采用湿法成型工艺制成的产品。它的特点是厚度均匀,表面平整,柔韧性良好,易于切割或冲裁成各种尺寸规格的制品。陶瓷纤维纸具有低导热率、低热容、良好的隔热性能,同时还具有优良的化学稳定性、耐蚀性、电绝缘性、隔音性能和机械强度。此外,它还具有良好的弹性和柔韧性,方便加工安装,以及优良的热稳定性和抗热震性。陶瓷纤维纸不含石棉,这使得它在多个领域都有广泛应用,包括工业绝缘、密封、防腐材料,家用电器、电热装置的绝缘隔热,各种电器元件的密封垫片,钢水流口、塞棒的包扎防护,汽车、航天工业的隔热、吸音,以及温热工设备的隔热等。
参考资料
纤维绝缘材料.《中国大百科全书》第三版网络版.2024-08-14
目录
概述
材料特性
分类
合成纤维纸
陶瓷纤维纸
参考资料