GIÁO TRÌNH VẬT LIỆU ĐIỆN

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.63 MB, 99 trang )

Bạn đang đọc: GIÁO TRÌNH VẬT LIỆU ĐIỆN – Tài liệu text

BỘ LAO ĐỘNG -THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI
TỔNG CỤC DẠY NGHỀ

GIÁO TRÌNH

Môn học: Vật liệu điện
NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ CAO ĐẲNG NGHỀ
(Ban hành kèm theo Quyết định số: 120/QĐ-TCDN ngày 25 tháng 02 năm
2013 của Tổng cục trưởng Tổng cục dạy nghề)

Hà nội, năm 2013

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể đuợc phép
dùng nguyên bản hoặc trích đúng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh
thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

LỜI GIỚI THIỆU

Tài liệu Vật liệu điện là kết quả của Dự án “Thí điểm xây dựng chương
trình và giáo trình dạy nghề năm 2011-2012”.Được thực hiện bởi sự tham gia

của các giảng viên của trường Cao đẳng nghề công nghiệp Hải Phòng thực hiện
Trên cơ sở chương trình khung đào tạo, trường Cao đẳng nghề công nghiệp
Hải phòng, cùng với các trường trong điểm trên toàn quốc, các giáo viên có
nhiều kinh nghiệm thực hiện biên soạn giáo trình Vật liệu điện phục vụ cho
công tác dạy nghề
Chúng tôi xin chân thành cám ơn Trường Cao nghề Bách nghệ Hải Phòng,
trường Cao đẳng nghề giao thông vận tải Trung ương II, trường Cao đẳng nghề
số 3 Bộ quốc phòng, trường Cao đẳng nghề cơ điện Hà Nội đã góp nhiều công
sức để nội dung giáo trình được hoàn thành
Giáo trình này được thiết kế theo môn học thuộc hệ thống mô đun/ môn học
của chương trình đào tạo nghề Điện công nghiệp ở cấp trình độ Cao đẳng nghề
và được dùng làm giáo trình cho học viên trong các khóa đào tạo
Môn học này được thiết kế gồm 3 chương
Chương 1.Vật liệu cách điện
Chương 2.Vật liệu dẫn điện
Chương 3.Vật liệu dẫn từ
Mặc dù đã hết sức cố gắng, song sai sót là khó tránh. Tác giả rất mong nhận
được các ý kiến phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiện
hơn
Hà Nội, ngày tháng năm 2013
Tham gia biên soạn
1. Lê Thị Minh Trang : Chủ biên
2. Nguyễn Thị Hiền
3. Phạm Văn Thoảng

MỤC LỤC
TRANG

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.

30.
31.
32.
33.
34.
35.
36.
37.
38.

Lời giới thiệu
Mục lục
Giới thiệu về môn học.
Bài mở đầu:Khái niệm về vật liệu điện
1.Khái niệm, cấu tạo vật liệu điện
1.1.Khái niệm
1.2.Cấu tạo, tính chất của vật liệu điện
2.Phân loại vật liệu điện
2.1.Phân loại theo khả năng dẫn điện
2.2.Phân loại theo khả năng dẫn từ
2.3.Phân loại theo trạng thái vật thể
Chương 1: Vật liệu cách điện
1.Khái niệm và phân loại vật liệu cách điện
1.1.Khái niệm.
1.2.Phân loại vật liệu cách điện.
2.Tính chất chung của vật liệu cách điện.
2.1.Tính hút ẩm của vật liệu cách điện.
2.2.Tính chất cơ học của vật liệu cách điện.
2.3.Tính chất hóa học của vật liệu cách điện.
2.4.Hiện tượng đánh thủng điện môi và độ bền cách điện.

2.5.Độ bền nhiệt.
2.6.Tính chọn vật liệu cách điện.
2.7.Hư hỏng thường gặp.
3.Một số vật liệu cách điện thông dụng.
3.1.Vật liệu sợi.
3.2.Giấy và các tông.
3.3.Phíp.
3.4.Amiăng, xi măng amiăng.
3.5.Vải sơn và băng cách điện.
3.6.Chất dẻo
3.7.Nhựa cách điện.
3.8.Dầu cách điện
3.9.Sơn và các hợp chất cách điện:
3.10.Chất đàn hồi.
3.11.Điện môi vô cơ.
3.12.Vật liệu cách điện bằng gốm sứ.
3.13.Mica và các vật liệu trên cơ sở mica.
Chương 2. Vật liệu dẫn điện

3
4
8
9
9
10
10
11
11
12
12

14
14
14
15
16
17
17
18
19
20
22
22
23
23
24
24
25
25
26
27
31
33
35
37
39
40
43

39.
40.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
47.
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
61.
62.
63.
64.
65.
66.
67.

68.
69.
70.
71.
72.
73.
74.

1.Khái niệm và tính chất của vật liệu dẫn điện.
1.1.Khái niệm về vật liệu dẫn điện.
1.2.Tính chất của vật liệu dẫn điện.
1.3.Các tác nhân môi trường ảnh hưởng đến tính dẫn điện của
vật liệu.
1.4.Hiệu điện thế tiếp xúc và sức nhiệt động.
2.Tính chất chung của kim loại và hợp kim.
2.1.Tầm quan trọng của kim loại và hợp kim.
2.2.Các tính chất.
2.3.Những hư hỏng thường gặp và cách chọn vật liệu dẫn điện.
2.3.1.Những hư hỏng thường gặp.
2.3.2.Cách chọn vật liệu dẫn điện.
4.Một số vật liệu dẫn điện thông dụng.
4.1.Đồng và hợp kim đồng.
4.2.Nhôm và hợp kim nhôm.
4.3.Chì và hợp kim chì.
4.4.Sắt (Thép)
4.5.Wonfram.
4.6.Kim loại dùng làm tiếp điểm và cổ góp.
4.7.Hợp kim có điện trở cao và chịu nhiệt.
4.8.Lưỡng kim.
Chương 3: Vật liệu dẫn từ

1.Khái niệm và tính chất vật liệu dẫn từ.
1.1.Khái niệm.
1.2.Tính chất vật liệu dẫn từ.
1.3.Các đặc tính của vật liệu dẫn từ.
1.4.Đường cong từ hóa.
2.Mạch từ và tính toán mạch từ.
2.1.Các công thức cơ bản.
2.2.Sơ đồ thay thế của mạch từ.
2.3.Mạch từ xoay chiều.
2.4.Những hư hỏng thường gặp.
3.Một số vật liệu dẫn từ thông dụng.
3.1.Vật liệu sắt từ mềm.
3.2.Vật liệu sắt từ cứng.
3.3.Các vật liệu sắt từ có công dụng đặc biệt.
Tài liệu tham khảo

43
44
45
48
48
49
49
50
52
52
55
55
55
59

62
64
66
67
71
72
74
74
75
75
76
77
78
79
83
84
84
91
91
95
97
100

MÔN HỌC: VẬT LIỆU ĐIỆN
Mã số môn học: MH 11

Vị trí, tính chất,ý nghĩa và vai trò môn học:
– Vị trí: Môn học vật liệu điện được bố trí học sau môn học An toàn lao động
và học song song với các môn học, mô đun: Mạch điện,Vẽ điện, Khí cụ điện..
– Tính chất: Là môn học kỹ thuật cơ sở.
– Ý nghĩa và vai trò:Cùng với sự phát triển của điện năng, Vật liệu điện ngày
càng phát triển đa dạng và phong phú, đã có tác dụng tích cực trong việc nâng
cao năng suất, an toàn cũng như hiệu quả sử dụng điện năng .
Môn học Vật liệu điện nhằm trạng bị cho học viên những kiến thức cơ bản
về : Vật liệu cách điện, vật liệu dẫn điện, vật liệu dẫn từ
Mục tiêu:
– Nhận dạng được các loại vật liệu điện thông dụng.
– Phân loại được các loại vật liệu điện thông dụng.
– Trình bày được đặc tính của các loại vật liệu điện.
– Xác định được các dạng và nguyên nhân gây hư hỏng ở vật liệu điện.
– Rèn luyện được tính cẩn thận, chính xác, chủ động trong công việc.
Nội dung của môn học

TT
I.

Tên chương, mục

Bài mở đầu
1. Khái niệm về vật liệu điện
2. Phân loại vật liệu điện.
II. Chương 1.Vật liệu cách điện
1.Khái niệm và phân loại vật
liệu cách điện.

2 Tính chất chung của vật
liệu cách điện.
3.Một số vật liệu cách điện
thông dụng.
III. Chương 2.Vật liệu dẫn điện
1.Khái niệm và tính chất của
vật liệu dẫn điện.
2.Tính chất chung của kim
loại và hợp kim.
3.Những hư hỏng thường và
cách chọn vật liệu dẫn điện.
4.Một số vật liệu dẫn điện
thông dụng.

Thời gian(giờ)
Tổng
Lý
Thực
số
thuyết
hành
Bài tập
3
9

2
1
1

4
1

5
2

4
1

1
4

Kiểm
tra*
(LT hoặc
TH)

IV. Chương 3.Vật liệu dẫn từ
1.Khái niệm và tính chất vật
liệu dẫn từ.
2.Mạch từ, tính toán mạch
từ.
3.Một số vật liệu dẫn từ
thông dụng.
Cộng:

4
1

BÀI MỞ ĐẦU: KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU ĐIỆN
Giới thiệu:
Vật liệu điện có vai trò rất to lớn trong công nghiệp điện. Để thấy rõ được
bản chất cách điện hay dẫn điện của các loại vật liệu, chúng ta cần hiểu những
khái niệm về cấu tạo của vật liệu cũng như sự hình thành các phần tử mang điện
trong vật liệu. Bên cạnh đó chúng ta cũng cần nắm rõ về nguồn gốc, cách phân
loại các loại vật liệu đó như thế nào để tiện lợi cho quá trình lựa chọn và sử dụng
sau này. Nội dung bài học này nhằm trang bị cho học viên những kiến thức cơ
bản trên nhằm giúp cho học viên có những kiến thức cơ bản để học tập những
bài học sau có hiệu quả hơn.
Mục tiêu:

– Nêu bật được khái niệm và cấu tạo của vật liệu dẫn điện
– Phân loại được chính xác chức năng của từng vật liệu cụ thể
– Rèn luyện được tính chủ động và nghiêm túc trong công việc.
1.Khái niệm, cấu tạo vật liệu điện
Mục tiêu:
Trình bầy được khái niệm, cấu tạo vật liệu điện
1.1 Khái niệm
Tất cả những vật liệu dùng để chế tạo máy điện, khí cụ điện, dây dẫn
hoặc những vật liệu dùng làm phụ kiện đường dây, được gọi chung là vật liệu
điện. Như vậy vật liệu điện bao gồm: Vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vật
liệu dẫn từ. Để thấy được bản chất dẫn điện hay cách điện của vật liệu, chúng ta
cần hiểu khái niệm về cấu tạo vật liệu cũng như sự hình thành các phần tử mang
điện trong vật liệu.
1.2. Cấu tạo nguyên tử của vật liệu

Như chúng ta đã biết, mọi vật chất được cấu tạo từ nguyên tử và phân
tử. Nguyên tử là phần tử cơ bản của vật chất. Theo mô hình nguyên tử của Bor,
nguyên tử được cấu tạo bởi hạt nhân mang điện tích dương và các điện tử
(êlectron e) mang điện tích âm, chuyển động xung quanh hạt nhân theo quỹ đạo
nhất định. Hạt nhân nguyên tử được tạo nên từ các hạt prôton và nơtron. Nơtron
là các hạt không mang điện tích còn prôton có điện tích dương với số lượng
bằng Zq.
Ở trạng thái bình thường, nguyên tử được trung hòa về điện. Nếu vì lý
do nào đó, nguyên tử mất đi một hay nhiều điện tử thì sẽ trở thành điện tích
dương mà ta thường gọi là ion dương. Ngược lại nếu nguyên tử trung hòa nhận
thêm điện tử thì trở thành ion âm.
1.3. Cấu tạo phân tử

Phân tử được tạo nên từ những nguyên tử thông qua các liên kết phân tử.
Trong vật chất tồn tại bốn loại liên kết sau:
Liên kết đồng hóa trị:
Liên kết đồng hóa trị được đặc trưng bởi sự dùng chung những điện tử
của các nguyên tử trong phân tử. Khi đó mật độ đám mây điện tử giữa các hạt
nhân trở thành bão hòa, liên kết phân tử bền vững.
Liên kết ion:
Liên kết ion được xác lập bởi lực hút giữa các ion dương và các ion âm
trong phân tử.
Liên kết kim loại:
Dạng liên kết này tạo nên các tinh thể vật rắn. Kim loại được xem như là
một hệ thống cấu tạo từ các ion dương nằm trong môi trường các điện tử tự do.
Lực hút giữa các ion dương và các điện tử tạo nên tính nguyên khối của kim
loại. Chính vì vậy liên kết kim loại là liên kết bền vững, kim loại có độ bền cơ
học và nhiệt độ nóng chảy cao.
Liên kết Vandec – Vanx:
Liên kết này là dạng liên kết yếu, cấu trúc mạng tinh thể phân tử không
vững chắc. Do vậy những liên kết phân tử là liên kết Vandec – Vanx có nhiệt độ
nóng chảy và có độ bền cơ thấp.
Khuyết tật trong cấu tạo vật rắn:
Các tinh thể vật rắn có thể có cấu tạo đồng nhất. Sự phá hủy các kết cấu
đồng nhất và tạo nên các khuyết tật trong vật rắn thường gặp nhiều trong thực tế.

Vùng các mức
năng lượng tự do

Vùng các mức

năng lượng tự do

Vùng đầy điện
tử

Vùng cấm
Vùng đầy điện
tử

Vật dẫn

Bán dẫn

∆W

Vùng cấm

∆W

Năng lượng eV

Vùng các mức
năng lượng tự do

Năng lượng eV

Những khuyết tật có thể được tạo nên bằng sự ngẫu nhiên hay cố ý trong quá
trình chế tạo vật liệu.

Lý thuyết phân vùng năng lượng trong vật rắn:
Khi nguyên tử ở trạng thái bình thường không bị kích thích, một số trong
các mức năng lượng được các điện tử lấp đầy, còn ở các mức năng lượng khác
điện tử chỉ có thể có mặt khi nguyên tử nhận được năng lượng từ bên ngoài tác
động (trạng thái kích thích). Nguyên tử luôn có xu hướng quay về trạng thái ổn
định. Khi điện tử chuyển từ mức năng lượng kích thích sang mức năng lượng
nguyên tử nhỏ nhất, nguyên tử phát ra phần năng lượng dư thừa.

Vùng đầy điện tử
Điện môi

2. Phân loại vật liệu điện
0
Mục tiêu: Hình 1.1: Sơ đồ phân bố vùng năng lượng của vật rắn ở nhiệt độ 0 K
– Phân loại được vật liệu điện theo khả năng dẫn điện, từ tính, trạng thái vật thể
2.1. Phân loại vật liệu điện theo khả năng dẫn điện
Trên cơ sở giản đồ năng lượng, người ta phân loại theo vật liệu dẫn
điện, vật liệu dẫn từ, vật liệu cách điện và vật liệu bán dẫn.
Vật liệu dẫn điện
Vật liệu dẫn điện là chất có vùng tự do nằm sát với vùng điền đầy,
thậm chí có thể chồng lên vùng đầy (∆W < 0,2eV).
Vật liệu bán dẫn
Vật liệu bán dẫn là chất có vùng cấm hẹp hơn so với vật liệu cách điện,
vùng này có thể thay đổi nhờ tác động năng lượng từ bên ngoài. Chiều rộng
vùng cấm chất bán dẫn bé (∆W = 0,2 ÷ 1,5eV).
Điện môi (vật liệu cách điện)
Điện môi là chất có vùng cấm lớn đến mức ở điều kiện bình thường sự
dẫn điện bằng điện tử không xẩy ra. Các điện tử hóa trị tuy được cung cấp thêm

năng lượng của chuyển động nhiệt vẫn không thể di chuyển tới vùng tự do để
tham gia vào dòng địên dẫn. Chiều rộng vùng cấm của vật liệu cách điện (∆W =
1,5 ÷ 2eV).
2.2. Phân loại vật liệu điện theo từ tính
Theo từ tính người ta chia vật liệu thành: nghịch từ, thuận từ và dẫn từ.
Vật liệu nghịch từ là những vật liệu có độ từ thẩm µ< 1 và không phụ
thuộc vào từ trường bên ngoài.
Vật liệu thuận từ là những vật liệu có độ từ thẩm µ > 1 và không phụ
thuộc vào từ trường bên ngoài.
Vật liệu thuận từ và nghịch từ có độ từ thẩm µ xấp xỉ bằng 1.
Vật liệu dẫn từ là những vật liệu có độ từ thẩm µ > 1 và phụ thuộc vào
từ trường bên ngoài.
2.3. Phân loại vật liệu điện theo trạng thái vật thể
Theo trạng thái vật thể có vật liệu ở thể rắn, thể lỏng và vật liệu ở thể khí.
Ngoài ra ta cũng có thể phân loại vật liệu điện:
+ Theo công dụng: có vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vật liệu dẫn từ và vật
liệu bán dẫn.
+ Theo nguồn gốc: có vật liệu vô cơ và vật liệu hữu cơ.

CÂU HỎI
1. Trình bày cấu tạo nguyên tử, phân tử của vật liệu điện?
2. Trình bày các mối liên kết trong vật liệu điện? So sánh đặc điểm của các mối
liên kết đó?
3.Thế nào gọi là khuyết tật trong cấu tạo vật rắn và các khuyết tật đó ảnh hưởng
như thế nào tới các tính chất của vật rắn?.
4.Trình bày lý thuyết phân vùng năng lượng trong vật rắn? Nêu cách phân loại
vật liệu điện theo lý thuết phân vùng năng lượng?.
5.Vật liệu điện được phân loại như thế nào? trình bày các cách phân loại đó?

Xem thêm: Một số thông tin về vật liệu lọc matrix bạn nên biết

CHƯƠNG 1:VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆN
Mã chương: 11-01
Giới thiệu :
Vật liệu cách điện có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với kỹ thuật điện.
Chúng được dùng để tạo ra cách điện bao bọc quanh những bộ phận dẫn điện
trong các thiết bị điện và để tách rời các bộ phận có điện thế khác nhau. Nhiệm
vụ của cách điện là chỉ cho dòng điện đi theo những con đường trong mạch điện

đã được sơ đồ qui định. Rõ ràng là nếu thiếu vật liệu cách điện sẽ không thể chế
tạo được bất kỳ thiết bị điện nào kể cả loại đơn giản nhất. Vật liệu cách điện có
ý nghĩa quan trọng như vậy nhưng muốn sử dụng đạt hiệu quả cao thì đòi hỏi
người công nhân phải am hiểu về tính chất, các đặc tính kỹ thuật của từng loại
vật liệu cách điện. Nội dung bài học này nhằm trang bị cho người học những
kiến thức cơ bản của vật liệu cách điện và ứng dụng của nó.
Mục tiêu:
– Nhận dạng, phân loại được chính xác các loại vật liệu cách điện dùng
trong công nghiệp và dân dụng.
– Trình bày được các đặc tính cơ bản của một số loại vật liệu cách điện thường
dùng.
– Sử dụng phù hợp các loại vật liệu cách điện theo từng yêu cầu kỹ thuật cụ
thể.
– Xác định được các nguyên nhân gây ra hư hỏng và có phương án thay thế
khả thi các loại vật liệu cách điện thường dùng.

– Rèn luyện được tính cẩn thận, chính xác, chủ động trong công việc.
1.Khái niệm và phân loại vật liệu cách điện
Mục tiêu:
– Nhận dạng được các loại vật liệu cách điện đúng yêu cầu kỹ thuật .
– Phân loại được các loại vật liệu cách điện đạt chính xác 90%
1.1. Khái niệm
Phần địên của các thiết bị có phần dẫn điện và phần cách điện. Phần dẫn
điện là tập hợp các vật dẫn khép kín mạch để cho dòng điện chạy qua. Để đảm
bảo mạch làm việc bình thường, vật dẫn cần được cách ly với các vật dẫn khác
trong mạch, vật dẫn của mạch khác hoặc vật dẫn nào đó trong không gian.
Ngoài ra còn phải cách ly vật dẫn với các nhân viên làm việc với mạch điện.
Như vậy vật dẫn phải được bao bọc bởi các vật liệu cách điện.
Vật liệu cách điện còn được gọi là điện môi. Điện môi là những vật liệu làm
cho dòng điện đi đúng nơi qui định.
1.2.Phân loại vật liệu cách điện
Phân loại theo trạng thái vật l
Vât liệu cách điện (điện môi) có thể ở thể khí, thể lỏng và thể rắn. Ở giữa
thể lỏng và thể lỏng rắn, còn có một thể trung gian, gọi là thể mềm nhão như:
các vật liệu có tính chất bôi trơn, các loại sơn tẩm.
Phân loại theo thành phần hóa học

Theo thành phần hoá học, ngưòi ta chia vật liệu cách điện thành: vật liệu
cách điện hữu cơ và vật liệu cách điện vô cơ.
Vật liệu cách điện hữu cơ: chia làm hai nhóm: nhóm có nguồn gốc trong
thiên nhiên và nhóm nhân tạo.
Vật liệu cách điện vô cơ: vật liệu cách điện vô cơ: gồm các chất khí, các
chất lỏng không cháy, các loại vật liệu như: sứ gốm, thủy tinh, mica, amiăng

v.v…
Phân loại theo tính chịu nhiệt
Khi lựa chọn vật liệu cách điện, trước tiên ta phải biết vật liệu có khả
năng chịu nhiệt theo cấp nào trong số bảy cấp chịu nhiệt của vật liệu cách điện
theo bảng sau: (bảng 1.1).
Bảng 1.1.Các cấp chịu nhiệt của vật liệu cách điện
Cấp cách Nhiệt độ
điện
cho phép
(0C)

Các vật liệu cách điện chủ yếu

Giấy, vải sợi, lụa, phíp, cao su, gỗ và các vật liệu tơng
tự, không tẩm và ngâm trong vật liệu cách điện lỏng.
Các loại nhựa như: nhựa polietilen, nhựa polistirol,
vinyl clorua, anilin…

105

Giấy, vải sợi, lụa được ngâm hay tẩm dầu biến áp. Cao
su nhân tạo, nhựa polieste, các loại sơn cách điện có
dầu làm khô, axetyl, tấm gỗ dán, êmây gốc sơn nhựa
dầu.

120

Nhựa tráng polivinylphocman, poliamit, eboxi. Giấy ép
hoặc vải có tẩm nha phenolfocmandehit (gọi chung là
bakelit giấy). Nhựa melaminfocmandehit có chất độn
xenlulo, têctôlit. Vải có tẩm poliamit. Nhựa poliamit,
nhựa phênol – phurol có độn xenlulo, nhựa êboxi.

130

Nhựa polieste, amiăng, mica, thủy tinh có chất độn. Sơn
cách điện có dầu làm khô, dùng ở cá bộ phận không
tiếp xúc với không khí. Sơn cách điện alkit, sơn cách
điện từ nhựa phênol. Các loại sản phẩm mica (micanit,

mica màng mỏng). Nhựa phênol-phurol có chất độn
khoáng. Nhựa eboxi, sợi thủy tinh, nhựa melamin
focmandehit, amiăng, mica, hoặc thủy tinh có chất độn.
F

155

Sợi amiăng, sợi thủy tinh không có chất kết dính. Bao
gồm micanit, êpoxi poliête chịu nhiệt, silíc hữu cơ.

180

Xilicon, sợi thủy tinh, mica có chất kết dính, nhựa silíc
hữu cơ có độ bền nhiệt đặc biệt cao.

Trên 180 Gồm các vật liệu cách điện vô cơ thuần túy, hoàn toàn
không có thành phần kết dính hay tẩm. Chất vật liệu
cách điện oxit nhôm và florua nhôm. Micanit không có
chất kết dính, thủy tinh, sứ. Politetraflotilen,
polimonoclortrifloetilen, ximăng amiăng v.v..

2. Tính chất chung, nguyên nhân gây hư hỏng của vật liệu cách điện
Mục tiêu:
– Trình bầy được các tính chất chung và nguyên nhân gây hư hỏng, cách phòng
ngừa của vật liệu cách điện
Vật liệu cách điện có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với kỹ thuật điện hơn
nữa vật liệu cách điện có nhiều chủng loại khác nhau và ngay trong mỗi loại, do
đặc tính kỹ thuật và công nghệ chế tạo cũng có nhiếu vật liệu cách điện khác
nhau. Vì vậy cần tìm hiểu những tính chất chung của các loại vật liệu cách điện
để tạo ra nhưng thiết bị chất lượng cao đảm bảo làm việc lâu dài và đem lại hiệu
quả kinh tế cao.
2.1. Tính hút ẩm của vật liệu cách điện:
Các vật liệu cách điện nói chung ở mức độ ít hay nhiều đều hút ẩm vào bên

trong từ môI trường xung quanh hay thấm ẩm tức là cho hơI nước xuyên qua
chúng. Khi bị thấm ẩm các tính chất cách điện của vật liệu cách điện bị giảm
nhiều. Những vật liệu cách điện không cho nước di vào bên trong nó khi đăt ở
môI trường có độ ẩm cao thì trên bề mặt có thể ngưng tụ một lớp ẩm làm cho
dòng rò bề mặt tăng, có thể gây ra sự cố cho các thiết bị điện.
2.2. Tính chất cơ học của vật liệu cách điện
Các chi tiết bằng vật liệu cách điện trong các thiết bị điện khi vận hành ngoài
sự tác động của điện trường còn phải chịu tác động của phụ tải cơ học nhất định.

Vì vậy khi chọn vật liệu cách điện cần phải xem xét tới độ bền cơ của các vật
liệu và khả năng chịu đựng củ chúng mà không bị biến dạng.
Độ bền chịu kéo, chịu nén và uốn
Các dạng đơn giản nhất của phụ tải tĩnh cơ học: nén, kéo và uốn được nghiên
cứu trên cơ sở quy luật cơ bản ở giáo trình sức bền vật liệu. Trị số của độ bền
chịu kéo (σk), chịu nén (σn), và uốn (σn), được đo bằng kG/cm 2 hoặc trong hệ SI
bằng N/m2, (1 N/m2 ≈ 10-5 kG/cm2). Các vật liệu kết cấu không đẳng hướng (vật
liệu có nhiều lớp, sợi v.v…) có độ bền cơ học phụ thuộc vào phương tác dụng
của tải trọng theo các hướng không gian khác nhau thì có độ bền khác nhau. Đối
với các vật liệu như: thủy tinh, sứ, chất dẻo v.v…độ bền uốn có trị số bé. Ví dụ:
thủy tinh, thạch anh có độ bền chịu nén σn = 20.000 kG/cm2, còn khi kéo đứt thì
chưa đến 500 kG/cm2, chính vì vậy người ta sử dụng nó ở vị trí đỡ. Ngoài ra độ
bền cơ phụ thuộc diện tích tiết diện ngang và nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thì độ
bền giảm.
Tính giòn.
Nhiều vật liệu giòn tức là trong khi có độ bền tương đối cao đối với phụ tải
tĩnh thì lại dễ bị phá hủy bởi lực tác động bất ngờ đặt vào. Để đánh giá khả năng
của vật liệu chống lại tác động của phụ tảI động người ta xác định ứng suất dai

va đập.
Polietylen có ứng suất dai va dập rất cao σvđ > 100kG.cm/cm2, còn với vật liệu
gốm và micalếch chỉ khoảng (2÷5) kG.cm/cm2.. Việc kiểm tra độ giòn và độ dai
va đập rất quan trọng đối với vật liệu cách điện trong trang bị điện của máy bay.
Độ cứng.
Độ cứng vật liệu là khả năng của bề mặt vật liệu chống lại biến dạng gây nên
bởi lực nén truyền từ vật có kích thước nhỏ vào nó. Độ cứng được xác định theo
nhiều phương pháp khác nhau:
Theo thang khoáng vật hay là thang thập phân quy ước của độ cứng. Nếu ta quy
ước hoạt thạch là một đơn vị thì thạch cao có độ cứng là 1,4; apatit là 44, thạch
anh là 1500; hoàng ngọc (topa) là 5500; kim cương là 5.000.000.
Độ nhớt:
Đối với vật liệu cách điện thể lỏng hoặc nửa lỏng như dầu, sơn, hỗn hợp
tráng, tẩm, dầu biến áp v.v…thì độ nhớt là một đặc tính cơ học quan trọng. Có ba
khái niệm độ nhớt của chất lỏng như sau:
Độ nhớt động lực học (η) hay còn gọi là hệ số ma sát bên trong của chất lỏng

Độ nhớt động học (v) bằng tỉ số độ nhớt động lực học của chất lỏng và mật độ
của nó:

η
ρ

v =

(1.1)

Trong đó:
+ ρ là mật độ của chất lỏng
+ η là độ nhớt động lực học của chất lỏng.
Độ nhớt tương đối theo Angle: đây là độ nhớt đo bằng tỉ số giữa thời gian
chảy từ nhớt kế Angle của 200ml chất lỏng (ở nhiệt độ thí nghiệm cho trước)
2.3. Tính chất hóa học của vật liệu cách điện
Chúng ta phải nghiên cứu tính chất hóa học của vật liệu cách điện vì:
Độ tin cậy của vật liệu cách điện cần phải đảm bảo khi làm việc lâu dài: nghĩa là
không bị phân hủy để giải thoát ra các sản phẩm phụ và không ăn mòn kim loại
tiếp xúc với nó, không phản ứng với các chất khác (khí, nước, axit, kiềm, dung
dịch muối v.v…). Độ bền đối với tác động của các vật liệu cách điện khác nhau
thì khác nhau.
Khi sản xuất các chi tiết có thể gia công vật liệu bằng những phương pháp
hóa công khác nhau: dính được, hòa tan trong dung dịch tạo thành sơn.
Độ hòa tan của vật liệu rắn có thể đánh giá bằng khối lượng vật liệu chuyển
sang dung dịch trong một đơn vị thời gian từ một đơn vị thời gian tiếp xúc giữa
vật liệu với dung môi. Độ hòa tan nhất là các chất có bản chất hóa học gắn với
dung môi và chứa các nhóm nguyên tử giống nhau trong phân tử. Các chất
lưỡng cực dễ hòa tan hơn trong chất lỏng lưỡng cực, các chất trung tính dễ hòa
tan trong chất trung tính. Các chất cao phân tử có cấu trúc mạch thẳng dễ hòa
tan hơn so với cấu trúc trung gian. Khi tăng nhiệt độ thì độ hòa tan tăng.
2.4. Hiện tượng đánh thủng điện môi và độ bền cách điện
Hiện tượng đánh thủng điện môi.
Trong điều kiện bình thường, vật liệu cách điện có điện trở rất lớn nên nó làm
cách ly các phần mang điện với nhau. Nhưng nếu các vật liệu này đặt vào môi
trường có điện áp cao thì các mối liên kết bên trong của vật liệu sẽ bị phá hủy
làm nó mất tính cách điện đi. Khi đó, người ta nói vật liệu cách điện đã bị đánh
thủng.
Giá trị điện áp đánh thủng (Uđt) được tính :

(1.2)

Uđt = Ebđ. d

Trong đó:
– Ebđ: độ bền cách điện của vật liệu (kV/mm).
– d: độ dày của tấm vật liệu cách điện (mm)
– Uđt : điện áp đánh thủng (kV).
Độ bền cách điện
Giới hạn điện áp cho phép mà vật liệu cách điện còn làm việc được, được
gọi là độ bền cách điện của vật liệu.
Độ bền cách điện của vật liệu phụ thuộc vào bản chất của vật liệu. Giá trị độ bền
cách điện của một sô vật liệu được cho trong bảng sau: (bảng 1.2)
Bảng 1.2.Độ bền cách điện của một số vật liệu cách điện
Vật liệu
Không khí
Giấy tẩm dầu
Cao su
Nhựa PVC
Thuỷ tinh
Mica
Dầu máy biến áp
Sứ
Cáctông

Độ bền cách điện Ebđ

Giới hạn điện áp an toàn

[kV/mm]
3
10 ÷ 25

ε
1
3,6

15 ÷ 20

3÷6

32,5

3,12

10 ÷ 15

6 ÷ 10

50 ÷ 100

5,4

5 ÷ 18

2 ÷ 2,5

15 ÷ 20

5,5
3 ÷ 3,5

8 ÷ 12

Như vậy để vật liệu làm việc an toàn mà không bị đánh thủng thì điện áp
đặt vào vật phải bé hơn Uđt một số lần tùy vào các vật liệu khác nhau.
Tỉ số giữa điện áp đánh thủng và điện áp cho phép vật liệu còn làm việc gọi là
hệ số an toàn (ε).

ε=

U dt
U cp

(2.3)

Với:
– Uđt: điện áp đánh thủng (kV).
– Ucp: điện áp cho phép vật liệu làm việc [kV]
– ε: giới hạn an toàn, phụ thuộc vào bản chất vật liệu.
Độ bền nhiệt
Khả năng của vật liệu cách điện và các chi tiết chịu đựng không bị phá hủy
trong thời gian ngắn cũng như lâu dài dưới tác động của nhiệt độ cao và sự thay
đổi đột ngột của nhiệt độ gọi là độ bền nhiệt của vật liệu cách điện.

Độ bền nhiệt của vật liệu cách điện vô cơ thường được xác định theo điểm bắt
đầu biến đổi tính chất điện. Ví dụ như: tgδ tăng rõ rệt hay điện trở suất giảm.
Đại lượng độ bền nhiệt được đánh giá bằng trị số nhiệt độ (đo bằng 0C) xuất
hiện sự biến đổi tính chất.
Độ bền nhiệt của vật liệu cách điện hữu cơ thường được xác định theo điểm
bắt đầu biến dạng cơ học kéo hoặc uốn. Đối với các điện môi khác có thể xác
định độ bền nhiệt theo các đặc tính điện.
Nâng cao nhiệt độ làm việc của cách điện có ý nghĩa rất quan trọng. Trong
các nhà máy điện và thiết bị điện việc nâng cao nhiệt độ cho phép ta sẽ nhận
được công suất cao hơn khi kích thước không đổi, hoặc giữ nguyên công suất thì
có thể giảm kích thước, trọng lượng và giá thành của thiết bị …Theo quy định
của IEC (hội kỹ thuật điện quốc tế) các vật liệu cách điện được phân theo các
cấp chịu nhiệt sau đây: (Bảng 1.3)
Bảng 1.3. Phân cấp vật liệu cách điện theo độ bền nhiệt
Ký hiệu cấp
chịu nhiệt
Y
A
E
B

Nhiệt độ làm việc
lớn nhất cho phép
(0C)
90
105
120
130

Ký hiệu cấp

chịu nhiệt
P
H
C

Nhiệt độ làm việc
lớn nhất cho phép
(0C)
155
180
>180

* Các vật liệu cách điện tương ứng với các cấp chịu nhiệt được cho trong bảng
+ Sự giản nở nhiệt:

Sự giản nở nhiệt của vật liệu cách điện cũng như các vật liệu khác cũng
thường được quan tâm khi sử dụng vật liệu cách điện.
Bảng 1.4. Hệ số dãn nở dài theo nhiệt độ
Ghi chú
αl.106 (độ1
)
– Thủy tinh
0,55
– Sứ cao tần
4,5
Chất vô cơ
– Steatit

7
– Phênolfoocmalđêhit và các chất dẻo có độn 25 ÷ 70
khác.
Chất hữu cơ
– Tấm chất dẻo clorua polivinyl
70
– Polistirol
60 ÷ 80
– Polietilen
100
Tên vật liệu

Các điện môi vô cơ có hệ số giản nở dài theo nhiệt độ bé nên các chi tiết chế
tạo từ vật liệu vô cơ có kích thước ổn định khi nhiệt độ thay đổi. Ngược lại, ở
các vật liệu cách điện hữu cơ hệ số giản nở dài có trị số lớn gấp hàng trăm lần so
với vật liệu cách điện vô cơ. Khi sử dụng trong điều kiện nhiệt độ thay đổi cần
chú ý đến tính chất này của vật liệu để tránh trường hợp xấu xẩy ra.
2.5. Tính chọn vật liệu cách điện
Khi cần chọn lựa vật liệu cách điện, người ta căn cứ vào các tiêu chuẩn sau đây:
+ Độ cách điện:
Tùy vào điện áp làm việc của thiết bị, người ta chọn loại vật liệu có bề
dày thích hợp, sao cho vật liệu làm việc an toàn mà không bị đánh thủng. Ta áp
dụng công thức (2.2) và (2.3) để tính toán.
+ Độ bền cơ:
Tùy vào điều kiện làm việc của thiết bị mà ta chọn vật liệu cách điện có
độ bền cơ thích hợp.
+ Độ bền nhiệt:
Căn cứ vào sự phát nóng khi thiết bị làm việc, người ta sẽ chọn các loại
vật liệu cách điện có nhiệt độ cho phép phù hợp.
Ví dụ: Các vật liệu cách điện các dụng cụ đốt nóng (bàn ủi (bàn là), nồi cơm

điện) thường dùng vật liệu từ cấp B trở lên.
2.6. Hư hỏng thường gặp.

Các loại vật liệu cách điện được sử dụng để cách điện cho máy điện, thiết bị
điện và khí cụ điện lâu ngày sẽ bị hư hỏng và ta thường gặp các dạng hư hỏng
sau:
Hư hỏng do điện: do các máy điện, thiết bị điện và khí cụ điện khi làm việc với
các đại lượng, thông số vượt quá trị số định mức như: các đại lượng về dòng
điện, điện áp, công suất v.v…làm cho vật liệu cách điện giảm tuổi thọ hoặc bị
đánh thủng.
Hư hỏng do bị già hóa của vật liệu cách điện: trong quá trình làm việc các
loại vật liệu cách điện đều bị ảnh hưởng của các diều kiện của môi trường như
nhiệt độ, độ ẩm và hơi nước v.v…. Làm cho các vật liệu cách điện giảm tính chất
cách điện của chúng đi và dễ bị đánh thủng.
Hư hỏng do các lực tác động từ bên ngoài: các vật liệu cáh điện khi bị lực tác
động từ bên ngoài có thể làm hư hỏng ví dụ lớp emay trên các dây điện từ có
đường kính tương đối lớn nếu bị uốn cong với bán kính nhỏ sẽ làm lớp cách
điện bằng bị vỡ hoặc khi vào dây không cẩn thận làm lớp cách điện bị trầy xước
hoặc là khi lót cách điện không cẩn thận làm gãy hoặc rách cách điện v.v…
Hư hỏng do sự mài mòn giữa các bộ phận: các chi tiết khi làm việc tiếp xúc
và có sự chuyển động tương đối với nhau thì sẽ bị hư hỏng do sự mài mòn và
dễ bị đánh thủng v.v…
3. Một số vật liệu cách điện thông dụng.
Mục tiêu:
Nêu được các thông số kỹ thuật, tính chất, công dụng của các vật liệu cách
điện thông dụng
3.1. Vật liệu sợi

Vật liệu cách điện sợi được chế tạo bằng vật liệu hữu cơ như: gỗ, giấy,
phíp, vải bông và vật liệu vô cơ như: amiăng, sợi thủy tinh. Vật liệu cách điện
hữu cơ rất xốp thể tích lỗ xốp chiếm (40 ÷ 50)%. Do đó độ ngấm ẩm lớn.
Để nâng cao tính năng cách điện của vật liệu này cần phải sấy và tẩm dầu
cách điện.
3.2. Giấy và cáctông

Là những vật liệu hình tấm hoặc quấn lại bằng cuộn có cấu tạo xơ ngắn,
thành phần chủ yếu là xenlulô được dùng phổ biến làm cách điện trong máy
điện, máy biến áp, khí cụ điện, giấy và cáctông được sản xuất từ vật liệu sợi hữu
cơ như gỗ, bông vải, tơ lụa…Vật liệu vô cơ như: amiăng, thuỷ tinh.
Một số giấy có công dụng lớn đối với kỹ thuật điện đó là:
3.3.Giấy cáp:
Được dùng làm cách điện của cáp điện lực, có các ký hiệu sau:
K – 080; K – 120; K – 170; KM – 120; KB – 030; KB – 045; KB – 080; KB – 120;
KBY – 015….KBY- 120; KBM – 080… KBM – 240.
Trong ký hiệu: K thuộc về cáp;
M: nhiều lớp.
B: điện áp cao.
Y: được ép chặt.
Còn các con số là định mức chiều dày
Vì chất cách điện của cáp có tẩm chất nhớt bị hóa già nên loại cáp này chỉ làm
việc lâu dài trong điện trường có cường độ thấp (3 ÷ 4) kV/mm.
3.4.Giấy cáp điện thoại.
Giấy tụ điện: loại giấy này khi đã được tẩm làm điện môi cho tụ điện giấy,
có hai loại giấy làm tụ điện: KOH là loại giấy làm tụ điện thông thường và
silicon là loại giấy làm tụ động lực. Giấy làm tụ điện thường được sản xuất

thành từng cuộn có chiều rộng từ 12 đến 750mm. Những đặc tính giấy làm tụ
điện có chiều dày 15µm được cho trong bảng sau: (bảng 1.5).
Bảng 1.5. Đặc tính của giấy làm tụ điện có chiều dầy 15µ m
Các đặc tính
Điện áp đánh thủng
của giấy khô, (V)
không nhỏ hơn
Tgδ của giấy khô
không quá:
Ở 600C
Ở 1000C

KOH – I
430

0,0016
0,0028

Loại và nhãn hiệu giấy
KOH – Silicon – Silicon II
0,8
1
450
420
460

0,0018
0,0035

0,0009

0,0010

0,0012
0,0015

Silicon 2
490

0,0015
0,0020

Số lượng điểm có
tạp chất dẫn điện
trên 1m2

100

130

Cáctông cách điện: có hai loại cáctông được sử dụng:
+ Loại để ngoài không khí cứng và đàn hồi dùng làm cách điện ở trong không

khí (lót vào rãnh của máy điện, các lõi cuộn dây, các vòng đệm v.v…)
+ Loại dùng trong dầu có cấu trúc xốp và mềm hơn được dùng chủ yếu trong
dầu máy biến áp.
3.5. Phíp
Là một loại giấy được ngâm trong dung dịch clorua kẽm (ZnCl 2) nóng rồi
đem quấn vào một tang quay bằng thép để có được chiều dày cần thiết, rồi được
đem ép và trải qua quá trình gia công thành một vật liệu mịn thuần nhất gọi là
phíp, phíp được dùng chủ yếu để chế tạo các chi tiết cách điện có hình dạng
phức tạp.
Màu của phíp có thể là đen, nâu, đỏ v.v… đó là màu của giấy dùng để sản
xuất ra phíp. Tính chất cơ của phíp khá tốt: σkéo= (550 ÷ 0750) kG/cm2, σnén=
(1500 ÷ 2000) kG/cm2, σuốn= (800 ÷ 1000)kG/cm2 ứng suất dai va đập vào
khoảng (20 ÷ 30) kGcm/cm2. Phíp dễ gia công, cưa, cắt, bào, tiện, ren, vít được.
Ngâm phíp vào nước nóng nó sẽ mềm đến mức có thể định hình được. Tỉ trọng
của phíp là (1 ÷1,5) G/cm2, tỉ trọng của phíp càng cao thì đặc tính cơ và tính
cách điện càng cao. Nhược điểm của phíp là độ háo nước cao (50 ÷ 60)%. Khi
độ ẩm môi trường xung quanh cao thì các chi tiết làm bằng phíp dễ bị biến dạng
và khi đó sẽ tạo ra điện dẫn điện phân lớn. Để giảm độ háo nước của phíp có thể
tẩm phíp bằng dầu biến áp hoặc prafin v.v…
3.6. Amiăng, xi măng amiăng.
+ Amiăng.
Là tên thường gọi của nhóm khoáng vật, có cấu trúc xơ, amiăng có ưu điểm
chịu được nhiệt độ cao, ở nhiệt độ mà các xơ hữu cơ khác hoàn toàn bị phá hủy
thì amiăng vẫn còn bền và uốn được. Khi nhiệt độ từ (300 ÷ 400)0C thì amiăng
mất đi độ bền cơ.
Amiăng rất thấm nước nên khi sử dụng phải tẩm. Loại amiăng thông
thường (crizotin) có thể hòa tan trong axit ngoại trừ một vài loại đặc biệt rất

hiếm lại có tính chịu được axit. Tính cách điện của amiăng không cao lắm nên
không được dùng cách điện trong điện cao thế và cao tần. Điện trở suất của khối
amiăng là 1010 ÷ 1012Ω.cm.
Để phù hợp với yêu cầu sử dụng người ta sản xuất amiăng thành giấy, vải,
băng…..
+ Ximăng amiăng.
Ximăng amiăng được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật điện, là một chất
dẻo được ép nguội. Thành phần chủ yếu là các chất vô cơ, trong đó chất độn là
amiăng, còn chất kết dính là ximăng. Ximăng amiăng được sản xuất ra thành
tâm, ống và các sản phẩm theo hình mẫu. Có độ bền cơ không cao lắm và
chịu nhiệt tốt, chịu được sự phóng điện của hồ quang nhưng tính cách điện thấp
và hút ẩm.Thường được dùng làm bảng phân phối, tấm chắn ngăn các buồng
dập hồ quang.
3.7. Vải sơn và băng cách điện
Băng cách điện.
Các loại vải lụa, amiăng mạ tráng thủy tinh thường được dùng để bảo vệ
các cuộn dây máy điện. Băng amiăng được làm từ các sợi amiăng đàn hồi có
chứa oxít sắt dùng làm băng bảo vệ cho các cuộn dây của máy điện, điện áp từ 6
kV trở lên. Các loại này trước khi sử dụng phải tẩm sơn, sau khi tẩm độ chịu
nhiệt sẽ giảm, băng thủy tinh có độ chịu nhiệt, chịu ẩm tốt hơn loại trên.
Vải sơn cách điện.
Là loại vải bông, lụa, thủy tinh có tẩm sơn, có độ đàn hồi và độ mềm được
dùng làm cách điện rãnh của các máy điện có điện áp thấp. Trong các máy điện
có điện áp cao vải sơn được dùng làm cách điện ở các đầu dây quấn, cách điện
giữa các cuộn dây, ngoài ra vải sơn còn được dùng cách điện cho các bộ phận bị
uốn cong nhiều. Độ bền điện của loại băng sợi bông có trị số khoảng (35 ÷
50)kV/mm, loại bằng tơ (55 ÷ 90)kV/mm. Vải sơn cách điện thường được sản
suất ở dạng cuộn rộng (700 ÷ 1000)mm, chiều dày của vải cách điện là (0,15 ÷
0,24) mm. Gần đây có khuynh hướng thay thế vải sơn và giấy sơn cách điện

Xem thêm: Một số thông tin về vật liệu lọc matrix bạn nên biết

bằng vật liệu cách điện dẻo đó là màng dẻo.
3.8. Chất dẻo

Chất dẻo là loại vật liệu được dùng rộng rãi trong kỹ thuật cũng như trong
đời sống. Đặc điểm của chất dẻo là dưới tác dụng của sức ép từ bên ngoài sẽ
nhận được hình dáng đã định trước của khuôn ép để chế tạo ra các sản phẩm.
Trong kỹ thuật điện người ta thường dùng chất dẻo để làm vật liệu cách điện
cũng như dùng làm các kết cấu thuần túy.
a. Hêtinắc:
Được sản xuất ra bằng cách ép nóng giấy đã được tẩm nhựa bakêlít. Hêtinắc có
khối lượng riêng từ 1,25 đến 1,4 G/cm3. Độ bền điện cao khoảng
(20÷25)kV/mm, ε = 5÷6 Hêtinắc được sử dụng trong việc chế tạo các thiết bị và
dụng cụ điện cao áp và hạ áp. Ngoài ra, Hêtinắc cũng được sử dụng trong kỹ
thuật thông tin.
b. Téctôlít:
Được sản xuất ra bằng cách ép nóng vải đã được tẩm nhựa bakêlít, nó
cũng tương tự Hêtinắc nhưng có giới hạn bền kéo doc và ứng suất dai va đập
theo chiều thẳng góc với lớp cách điện không cao hơn Hêtinắc nhưng độ bền
nhiệt cao hơn.
Trong những năm gần đây người ta đã chế tạo được nhiều loại chất dẻo nhiều
lớp có đặc tính cách điện, độ bền cơ và độ chịu nhiệt cao. Chất kết dính dùng
trong các chất dẻo ấy là nhựa polieste, êpoxi, nhựa poliimít, nhựa silíc hữu cơ và
các loại nhựa khác. Thành phần tạo thành là tổ hợp cách điện compozit có đặc
tính cách điện và độ bền cơ rất cao, chịu được ẩm, ứng dụng nhiều trong các
thiết bị điện cao áp. Những đặc tính của Hêtinắc, Téctôlít, Téctôlít thủy tinh
được cho trong bảng sau: (Bảng 1.6)
Bảng 1.6 Đắc tính của Heetinăc ,téctôlít

Các đặc tính
Giới hạn bền kéo theo chiều
dọc, kG/cm2, không nhỏ hơn.
Giới hạn bền uốn theo chiều
thẳng góc với lớp cách điện,
kG/cm2, không nhỏ hơn.
Ứng suất dai va đập theo
chiều thẳng góc với lớp cách

Hêtinắc
A
B
800
1000

Téctôlít
B
650

Téctôlít
900

1000

1300

1200

1100

của những giảng viên của trường Cao đẳng nghề công nghiệp Hải Phòng Đất Cảng thực hiệnTrên cơ sở chương trình khung đào tạo và giảng dạy, trường Cao đẳng nghề công nghiệpHải phòng, cùng với những trường trong điểm trên toàn nước, những giáo viên cónhiều kinh nghiệm tay nghề triển khai biên soạn giáo trình Vật liệu điện ship hàng chocông tác dạy nghềChúng tôi xin chân thành cám ơn Trường Cao nghề Bách nghệ TP. Hải Phòng, trường Cao đẳng nghề giao thông vận tải vận tải đường bộ Trung ương II, trường Cao đẳng nghềsố 3 Bộ quốc phòng, trường Cao đẳng nghề cơ điện TP. Hà Nội đã góp nhiều côngsức để nội dung giáo trình được hoàn thànhGiáo trình này được phong cách thiết kế theo môn học thuộc mạng lưới hệ thống mô đun / môn họccủa chương trình đào tạo và giảng dạy nghề Điện công nghiệp ở cấp trình độ Cao đẳng nghềvà được dùng làm giáo trình cho học viên trong những khóa đào tạoMôn học này được phong cách thiết kế gồm 3 chươngChương 1. Vật liệu cách điệnChương 2. Vật liệu dẫn điệnChương 3. Vật liệu dẫn từMặc dù đã rất là cố gắng nỗ lực, tuy nhiên sai sót là khó tránh. Tác giả rất mong nhậnđược những quan điểm phê bình, nhận xét của bạn đọc để giáo trình được hoàn thiệnhơnHà Nội, ngày tháng năm 2013T ham gia biên soạn1. Lê Thị Minh Trang : Chủ biên2. Nguyễn Thị Hiền3. Phạm Văn ThoảngMỤC LỤCTRANG1. 2.3.4. 5.6.7. 8.9.10. 11.12.13. 14.15.16. 17.18.19. 20.21.22. 23.24.25. 26.27.28. 29.30.31. 32.33.34. 35.36.37. 38. Lời giới thiệuMục lụcGiới thiệu về môn học. Bài mở màn : Khái niệm về vật liệu điện1. Khái niệm, cấu tạo vật liệu điện1. 1. Khái niệm1. 2. Cấu tạo, đặc thù của vật liệu điện2. Phân loại vật liệu điện2. 1. Phân loại theo năng lực dẫn điện2. 2. Phân loại theo năng lực dẫn từ2. 3. Phân loại theo trạng thái vật thểChương 1 : Vật liệu cách điện1. Khái niệm và phân loại vật liệu cách điện1. 1. Khái niệm. 1.2. Phân loại vật liệu cách điện. 2. Tính chất chung của vật liệu cách điện. 2.1. Tính hút ẩm của vật liệu cách điện. 2.2. Tính chất cơ học của vật liệu cách điện. 2.3. Tính chất hóa học của vật liệu cách điện. 2.4. Hiện tượng đánh thủng điện môi và độ bền cách điện. 2.5. Độ bền nhiệt. 2.6. Tính chọn vật liệu cách điện. 2.7. Hư hỏng thường gặp. 3. Một số vật liệu cách điện thông dụng. 3.1. Vật liệu sợi. 3.2. Giấy và những tông. 3.3. Phíp. 3.4. Amiăng, xi-măng amiăng. 3.5. Vải sơn và băng cách điện. 3.6. Chất dẻo3. 7. Nhựa cách điện. 3.8. Dầu cách điện3. 9. Sơn và những hợp chất cách điện : 3.10. Chất đàn hồi. 3.11. Điện môi vô cơ. 3.12. Vật liệu cách điện bằng gốm sứ. 3.13. Mica và những vật liệu trên cơ sở mica. Chương 2. Vật liệu dẫn điện10101111121214141415161717181920222223232424252526273133353739404339. 40.41.42. 43.44.45. 46.47.48. 49.50.51. 52.53.54. 55.56.57. 58.59.60. 61.62.63. 64.65.66. 67.68.69. 70.71.72. 73.74.1. Khái niệm và đặc thù của vật liệu dẫn điện. 1.1. Khái niệm về vật liệu dẫn điện. 1.2. Tính chất của vật liệu dẫn điện. 1.3. Các tác nhân môi trường tự nhiên tác động ảnh hưởng đến tính dẫn điện củavật liệu. 1.4. Hiệu điện thế tiếp xúc và sức nhiệt động. 2. Tính chất chung của sắt kẽm kim loại và kim loại tổng hợp. 2.1. Tầm quan trọng của sắt kẽm kim loại và kim loại tổng hợp. 2.2. Các đặc thù. 2.3. Những hư hỏng thường gặp và cách chọn vật liệu dẫn điện. 2.3.1. Những hư hỏng thường gặp. 2.3.2. Cách chọn vật liệu dẫn điện. 4. Một số vật liệu dẫn điện thông dụng. 4.1. Đồng và hợp kim đồng. 4.2. Nhôm và kim loại tổng hợp nhôm. 4.3. Chì và kim loại tổng hợp chì. 4.4. Sắt ( Thép ) 4.5. Wonfram. 4.6. Kim loại dùng làm tiếp điểm và cổ góp. 4.7. Hợp kim có điện trở cao và chịu nhiệt. 4.8. Lưỡng kim. Chương 3 : Vật liệu dẫn từ1. Khái niệm và đặc thù vật liệu dẫn từ. 1.1. Khái niệm. 1.2. Tính chất vật liệu dẫn từ. 1.3. Các đặc tính của vật liệu dẫn từ. 1.4. Đường cong từ hóa. 2. Mạch từ và thống kê giám sát mạch từ. 2.1. Các công thức cơ bản. 2.2. Sơ đồ sửa chữa thay thế của mạch từ. 2.3. Mạch từ xoay chiều. 2.4. Những hư hỏng thường gặp. 3. Một số vật liệu dẫn từ thông dụng. 3.1. Vật liệu sắt từ mềm. 3.2. Vật liệu sắt từ cứng. 3.3. Các vật liệu sắt từ có tác dụng đặc biệt quan trọng. Tài liệu tham khảo4344454848494950525255555559626466677172747475757677787983848491919597100MÔN HỌC : VẬT LIỆU ĐIỆNMã số môn học : MH 11V ị trí, đặc thù, ý nghĩa và vai trò môn học : – Vị trí : Môn học vật liệu điện được sắp xếp học sau môn học An toàn lao độngvà học song song với những môn học, mô đun : Mạch điện, Vẽ điện, Khí cụ điện .. – Tính chất : Là môn học kỹ thuật cơ sở. – Ý nghĩa và vai trò : Cùng với sự tăng trưởng của điện năng, Vật liệu điện ngàycàng tăng trưởng phong phú và phong phú và đa dạng, đã có công dụng tích cực trong việc nângcao hiệu suất, bảo đảm an toàn cũng như hiệu suất cao sử dụng điện năng. Môn học Vật liệu điện nhằm mục đích trạng bị cho học viên những kiến thức và kỹ năng cơ bảnvề : Vật liệu cách điện, vật liệu dẫn điện, vật liệu dẫn từMục tiêu : – Nhận dạng được những loại vật liệu điện thông dụng. – Phân loại được những loại vật liệu điện thông dụng. – Trình bày được đặc tính của những loại vật liệu điện. – Xác định được những dạng và nguyên do gây hư hỏng ở vật liệu điện. – Rèn luyện được tính cẩn trọng, đúng chuẩn, dữ thế chủ động trong việc làm. Nội dung của môn họcTTI. Tên chương, mụcBài mở đầu1. Khái niệm về vật liệu điện2. Phân loại vật liệu điện. II. Chương 1. Vật liệu cách điện1. Khái niệm và phân loại vậtliệu cách điện. 2 Tính chất chung của vậtliệu cách điện. 3. Một số vật liệu cách điệnthông dụng. III. Chương 2. Vật liệu dẫn điện1. Khái niệm và đặc thù củavật liệu dẫn điện. 2. Tính chất chung của kimloại và kim loại tổng hợp. 3. Những hư hỏng thường vàcách chọn vật liệu dẫn điện. 4. Một số vật liệu dẫn điệnthông dụng. Thời gian ( giờ ) TổngLýThựcsốthuyếthànhBài tập10Kiểmtra * ( LT hoặcTH ) IV. Chương 3. Vật liệu dẫn từ1. Khái niệm và đặc thù vậtliệu dẫn từ. 2. Mạch từ, thống kê giám sát mạchtừ. 3. Một số vật liệu dẫn từthông dụng. Cộng : 301513B ÀI MỞ ĐẦU : KHÁI NIỆM VỀ VẬT LIỆU ĐIỆNGiới thiệu : Vật liệu điện có vai trò rất to lớn trong công nghiệp điện. Để thấy rõ đượcbản chất cách điện hay dẫn điện của những loại vật liệu, tất cả chúng ta cần hiểu nhữngkhái niệm về cấu trúc của vật liệu cũng như sự hình thành những thành phần mang điệntrong vật liệu. Bên cạnh đó tất cả chúng ta cũng cần nắm rõ về nguồn gốc, cách phânloại những loại vật liệu đó như thế nào để tiện nghi cho quy trình lựa chọn và sử dụngsau này. Nội dung bài học kinh nghiệm này nhằm mục đích trang bị cho học viên những kiến thức và kỹ năng cơbản trên nhằm mục đích giúp cho học viên có những kỹ năng và kiến thức cơ bản để học tập nhữngbài học sau có hiệu suất cao hơn. Mục tiêu : – Nêu bật được khái niệm và cấu trúc của vật liệu dẫn điện – Phân loại được đúng chuẩn tính năng của từng vật liệu đơn cử – Rèn luyện được tính dữ thế chủ động và tráng lệ trong việc làm. 1. Khái niệm, cấu tạo vật liệu điệnMục tiêu : Trình bầy được khái niệm, cấu tạo vật liệu điện1. 1 Khái niệmTất cả những vật liệu dùng để sản xuất máy điện, khí cụ điện, dây dẫnhoặc những vật liệu dùng làm phụ kiện đường dây, được gọi chung là vật liệuđiện. Như vậy vật liệu điện gồm có : Vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vậtliệu dẫn từ. Để thấy được thực chất dẫn điện hay cách điện của vật liệu, chúng tacần hiểu khái niệm về cấu tạo vật liệu cũng như sự hình thành những thành phần mangđiện trong vật liệu. 1.2. Cấu tạo nguyên tử của vật liệuNhư tất cả chúng ta đã biết, mọi vật chất được cấu trúc từ nguyên tử và phântử. Nguyên tử là thành phần cơ bản của vật chất. Theo quy mô nguyên tử của Bor, nguyên tử được cấu trúc bởi hạt nhân mang điện tích dương và những điện tử ( êlectron e ) mang điện tích âm, hoạt động xung quanh hạt nhân theo quỹ đạonhất định. Hạt nhân nguyên tử được tạo nên từ những hạt prôton và nơtron. Nơtronlà những hạt không mang điện tích còn prôton có điện tích dương với số lượngbằng Zq. Ở trạng thái thông thường, nguyên tử được trung hòa về điện. Nếu vì lýdo nào đó, nguyên tử mất đi một hay nhiều điện tử thì sẽ trở thành điện tíchdương mà ta thường gọi là ion dương. Ngược lại nếu nguyên tử trung hòa nhậnthêm điện tử thì trở thành ion âm. 1.3. Cấu tạo phân tửPhân tử được tạo nên từ những nguyên tử trải qua những link phân tử. Trong vật chất sống sót bốn loại link sau : Liên kết đồng hóa trị : Liên kết đồng hóa trị được đặc trưng bởi sự dùng chung những điện tửcủa những nguyên tử trong phân tử. Khi đó tỷ lệ đám mây điện tử giữa những hạtnhân trở thành bão hòa, link phân tử vững chắc. Liên kết ion : Liên kết ion được xác lập bởi lực hút giữa những ion dương và những ion âmtrong phân tử. Liên kết sắt kẽm kim loại : Dạng link này tạo nên những tinh thể vật rắn. Kim loại được xem như làmột mạng lưới hệ thống cấu trúc từ những ion dương nằm trong thiên nhiên và môi trường những điện tử tự do. Lực hút giữa những ion dương và những điện tử tạo nên tính nguyên khối của kimloại. Chính vì thế link sắt kẽm kim loại là link vững chắc, sắt kẽm kim loại có độ bền cơhọc và nhiệt độ nóng chảy cao. Liên kết Vandec – Vanx : Liên kết này là dạng link yếu, cấu trúc mạng tinh thể phân tử khôngvững chắc. Do vậy những link phân tử là link Vandec – Vanx có nhiệt độnóng chảy và có độ bền cơ thấp. Khuyết tật trong cấu tạo vật rắn : Các tinh thể vật rắn hoàn toàn có thể có cấu trúc giống hệt. Sự hủy hoại những kết cấuđồng nhất và tạo nên những khuyết tật trong vật rắn thường gặp nhiều trong trong thực tiễn. 10V ùng những mứcnăng lượng tự doVùng những mứcnăng lượng tự doVùng đầy điệntửVùng cấmVùng đầy điệntửVật dẫnBán dẫn ∆ WVùng cấm ∆ WNăng lượng eVVùng những mứcnăng lượng tự doNăng lượng eVNăng lượng eVNhững khuyết tật hoàn toàn có thể được tạo nên bằng sự ngẫu nhiên hay cố ý trong quátrình chế tạo vật liệu. Lý thuyết phân vùng nguồn năng lượng trong vật rắn : Khi nguyên tử ở trạng thái thông thường không bị kích thích, 1 số ít trongcác mức nguồn năng lượng được những điện tử lấp đầy, còn ở những mức nguồn năng lượng khácđiện tử chỉ hoàn toàn có thể xuất hiện khi nguyên tử nhận được nguồn năng lượng từ bên ngoài tácđộng ( trạng thái kích thích ). Nguyên tử luôn có khuynh hướng quay về trạng thái ổnđịnh. Khi điện tử chuyển từ mức nguồn năng lượng kích thích sang mức năng lượngnguyên tử nhỏ nhất, nguyên tử phát ra phần nguồn năng lượng dư thừa. Vùng đầy điện tửĐiện môi2. Phân loại vật liệu điệnMục tiêu : Hình 1.1 : Sơ đồ phân bổ vùng nguồn năng lượng của vật rắn ở nhiệt độ 0 K – Phân loại được vật liệu điện theo năng lực dẫn điện, từ tính, trạng thái vật thể2. 1. Phân loại vật liệu điện theo năng lực dẫn điệnTrên cơ sở giản đồ nguồn năng lượng, người ta phân loại theo vật liệu dẫnđiện, vật liệu dẫn từ, vật liệu cách điện và vật liệu bán dẫn. Vật liệu dẫn điệnVật liệu dẫn điện là chất có vùng tự do nằm sát với vùng điền đầy, thậm chí còn hoàn toàn có thể chồng lên vùng đầy ( ∆ W < 0,2 eV ). Vật liệu bán dẫnVật liệu bán dẫn là chất có vùng cấm hẹp hơn so với vật liệu cách điện, vùng này hoàn toàn có thể biến hóa nhờ ảnh hưởng tác động nguồn năng lượng từ bên ngoài. Chiều rộngvùng cấm chất bán dẫn bé ( ∆ W = 0,2 ÷ 1,5 eV ). Điện môi ( vật liệu cách điện ) Điện môi là chất có vùng cấm lớn đến mức ở điều kiện kèm theo thông thường sựdẫn điện bằng điện tử không xẩy ra. Các điện tử hóa trị tuy được cung ứng thêm11năng lượng của hoạt động nhiệt vẫn không hề vận động và di chuyển tới vùng tự do đểtham gia vào dòng địên dẫn. Chiều rộng vùng cấm của vật liệu cách điện ( ∆ W = 1,5 ÷ 2 eV ). 2.2. Phân loại vật liệu điện theo từ tínhTheo từ tính người ta chia vật liệu thành : nghịch từ, thuận từ và dẫn từ. Vật liệu nghịch từ là những vật liệu có độ từ thẩm µ < 1 và không phụthuộc vào từ trường bên ngoài. Vật liệu thuận từ là những vật liệu có độ từ thẩm µ > 1 và không phụthuộc vào từ trường bên ngoài. Vật liệu thuận từ và nghịch từ có độ từ thẩm µ xê dịch bằng 1. Vật liệu dẫn từ là những vật liệu có độ từ thẩm µ > 1 và nhờ vào vàotừ trường bên ngoài. 2.3. Phân loại vật liệu điện theo trạng thái vật thểTheo trạng thái vật thể có vật liệu ở thể rắn, thể lỏng và vật liệu ở thể khí. Ngoài ra ta cũng hoàn toàn có thể phân loại vật liệu điện : + Theo hiệu quả : có vật liệu dẫn điện, vật liệu cách điện, vật liệu dẫn từ và vậtliệu bán dẫn. + Theo nguồn gốc : có vật liệu vô cơ và vật liệu hữu cơ. CÂU HỎI1. Trình bày cấu trúc nguyên tử, phân tử của vật liệu điện ? 2. Trình bày những mối link trong vật liệu điện ? So sánh đặc thù của những mốiliên kết đó ? 3. Thế nào gọi là khuyết tật trong cấu tạo vật rắn và những khuyết tật đó ảnh hưởngnhư thế nào tới những đặc thù của vật rắn ?. 4. Trình bày triết lý phân vùng nguồn năng lượng trong vật rắn ? Nêu cách phân loạivật liệu điện theo lý thuết phân vùng nguồn năng lượng ?. 5. Vật liệu điện được phân loại như thế nào ? trình diễn những cách phân loại đó ? 12CH ƯƠNG 1 : VẬT LIỆU CÁCH ĐIỆNMã chương : 11-01 Giới thiệu : Vật liệu cách điện có ý nghĩa cực kỳ quan trọng so với kỹ thuật điện. Chúng được dùng để tạo ra cách điện phủ bọc quanh những bộ phận dẫn điệntrong những thiết bị điện và để tách rời những bộ phận có điện thế khác nhau. Nhiệmvụ của cách điện là chỉ cho dòng điện đi theo những con đường trong mạch điện13đã được sơ đồ qui định. Rõ ràng là nếu thiếu vật liệu cách điện sẽ không hề chếtạo được bất kể thiết bị điện nào kể cả loại đơn thuần nhất. Vật liệu cách điện cóý nghĩa quan trọng như vậy nhưng muốn sử dụng đạt hiệu suất cao cao thì đòi hỏingười công nhân phải am hiểu về đặc thù, những đặc tính kỹ thuật của từng loạivật liệu cách điện. Nội dung bài học kinh nghiệm này nhằm mục đích trang bị cho người học nhữngkiến thức cơ bản của vật liệu cách điện và ứng dụng của nó. Mục tiêu : – Nhận dạng, phân loại được đúng mực những loại vật liệu cách điện dùngtrong công nghiệp và gia dụng. – Trình bày được những đặc tính cơ bản của 1 số ít loại vật liệu cách điện thườngdùng. – Sử dụng tương thích những loại vật liệu cách điện theo từng nhu yếu kỹ thuật cụthể. – Xác định được những nguyên do gây ra hư hỏng và có giải pháp thay thếkhả thi những loại vật liệu cách điện thường dùng. – Rèn luyện được tính cẩn trọng, đúng mực, dữ thế chủ động trong việc làm. 1. Khái niệm và phân loại vật liệu cách điệnMục tiêu : – Nhận dạng được những loại vật liệu cách điện đúng nhu yếu kỹ thuật. – Phân loại được những loại vật liệu cách điện đạt đúng chuẩn 90 % 1.1. Khái niệmPhần địên của những thiết bị có phần dẫn điện và phần cách điện. Phần dẫnđiện là tập hợp những vật dẫn khép kín mạch để cho dòng điện chạy qua. Để đảmbảo mạch thao tác thông thường, vật dẫn cần được cách ly với những vật dẫn kháctrong mạch, vật dẫn của mạch khác hoặc vật dẫn nào đó trong khoảng trống. Ngoài ra còn phải cách ly vật dẫn với những nhân viên cấp dưới thao tác với mạch điện. Như vậy vật dẫn phải được phủ bọc bởi những vật liệu cách điện. Vật liệu cách điện còn được gọi là điện môi. Điện môi là những vật liệu làmcho dòng điện đi đúng nơi qui định. 1.2. Phân loại vật liệu cách điệnPhân loại theo trạng thái vật lVât liệu cách điện ( điện môi ) hoàn toàn có thể ở thể khí, thể lỏng và thể rắn. Ở giữathể lỏng và thể lỏng rắn, còn có một thể trung gian, gọi là thể mềm nhão như : những vật liệu có đặc thù bôi trơn, những loại sơn tẩm. Phân loại theo thành phần hóa học14Theo thành phần hoá học, ngưòi ta chia vật liệu cách điện thành : vật liệucách điện hữu cơ và vật liệu cách điện vô cơ. Vật liệu cách điện hữu cơ : chia làm hai nhóm : nhóm có nguồn gốc trongthiên nhiên và nhóm tự tạo. Vật liệu cách điện vô cơ : vật liệu cách điện vô cơ : gồm những chất khí, cácchất lỏng không cháy, những loại vật liệu như : sứ gốm, thủy tinh, mica, amiăngv. v … Phân loại theo tính chịu nhiệtKhi lựa chọn vật liệu cách điện, thứ nhất ta phải biết vật liệu có khảnăng chịu nhiệt theo cấp nào trong số bảy cấp chịu nhiệt của vật liệu cách điệntheo bảng sau : ( bảng 1.1 ). Bảng 1.1. Các cấp chịu nhiệt của vật liệu cách điệnCấp cách Nhiệt độđiệncho phép ( 0C ) Các vật liệu cách điện chủ yếu90Giấy, vải sợi, lụa, phíp, cao su đặc, gỗ và những vật liệu tơngtự, không tẩm và ngâm trong vật liệu cách điện lỏng. Các loại nhựa như : nhựa polietilen, nhựa polistirol, vinyl clorua, anilin … 105G iấy, vải sợi, lụa được ngâm hay tẩm dầu biến áp. Caosu tự tạo, nhựa polieste, những loại sơn cách điện códầu làm khô, axetyl, tấm gỗ dán, êmây gốc sơn nhựadầu. 120N hựa tráng polivinylphocman, poliamit, eboxi. Giấy éphoặc vải có tẩm nha phenolfocmandehit ( gọi chung làbakelit giấy ). Nhựa melaminfocmandehit có chất độnxenlulo, têctôlit. Vải có tẩm poliamit. Nhựa poliamit, nhựa phênol – phurol có độn xenlulo, nhựa êboxi. 130N hựa polieste, amiăng, mica, thủy tinh có chất độn. Sơncách điện có dầu làm khô, dùng ở cá bộ phận khôngtiếp xúc với không khí. Sơn cách điện alkit, sơn cáchđiện từ nhựa phênol. Các loại mẫu sản phẩm mica ( micanit, 15 mica màng mỏng mảnh ). Nhựa phênol-phurol có chất độnkhoáng. Nhựa eboxi, sợi thủy tinh, nhựa melaminfocmandehit, amiăng, mica, hoặc thủy tinh có chất độn. 155S ợi amiăng, sợi thủy tinh không có chất kết dính. Baogồm micanit, êpoxi poliête chịu nhiệt, silíc hữu cơ. 180X ilicon, sợi thủy tinh, mica có chất kết dính, nhựa silíchữu cơ có độ bền nhiệt đặc biệt quan trọng cao. Trên 180 Gồm những vật liệu cách điện vô cơ thuần túy, hoàn toànkhông có thành phần kết dính hay tẩm. Chất vật liệucách điện oxit nhôm và florua nhôm. Micanit không cóchất kết dính, thủy tinh, sứ. Politetraflotilen, polimonoclortrifloetilen, ximăng amiăng v.v.. 2. Tính chất chung, nguyên do gây hư hỏng của vật liệu cách điệnMục tiêu : – Trình bầy được những đặc thù chung và nguyên do gây hư hỏng, cách phòngngừa của vật liệu cách điệnVật liệu cách điện có ý nghĩa cực kỳ quan trọng so với kỹ thuật điện hơnnữa vật liệu cách điện có nhiều chủng loại khác nhau và ngay trong mỗi loại, dođặc tính kỹ thuật và công nghệ tiên tiến sản xuất cũng có nhiếu vật liệu cách điện khácnhau. Vì vậy cần tìm hiểu và khám phá những đặc thù chung của những loại vật liệu cách điệnđể tạo ra nhưng thiết bị chất lượng cao bảo vệ thao tác vĩnh viễn và đem lại hiệuquả kinh tế tài chính cao. 2.1. Tính hút ẩm của vật liệu cách điện : Các vật liệu cách điện nói chung ở mức độ ít hay nhiều đều hút ẩm vào bêntrong từ môI trường xung quanh hay thấm ẩm tức là cho hơI nước xuyên quachúng. Khi bị thấm ẩm những đặc thù cách điện của vật liệu cách điện bị giảmnhiều. Những vật liệu cách điện không cho nước di vào bên trong nó khi đăt ởmôI trường có nhiệt độ cao thì trên mặt phẳng hoàn toàn có thể ngưng tụ một lớp ẩm làm chodòng rò mặt phẳng tăng, hoàn toàn có thể gây ra sự cố cho những thiết bị điện. 2.2. Tính chất cơ học của vật liệu cách điệnCác cụ thể bằng vật liệu cách điện trong những thiết bị điện khi quản lý và vận hành ngoàisự tác động ảnh hưởng của điện trường còn phải chịu ảnh hưởng tác động của phụ tải cơ học nhất định. 16V ì vậy khi chọn vật liệu cách điện cần phải xem xét tới độ bền cơ của những vậtliệu và năng lực chịu đựng củ chúng mà không bị biến dạng. Độ bền chịu kéo, chịu nén và uốnCác dạng đơn thuần nhất của phụ tải tĩnh cơ học : nén, kéo và uốn được nghiêncứu trên cơ sở quy luật cơ bản ở giáo trình sức bền vật liệu. Trị số của độ bềnchịu kéo ( σk ), chịu nén ( σn ), và uốn ( σn ), được đo bằng kG / cm 2 hoặc trong hệ SIbằng N / mét vuông, ( 1 N / mét vuông ≈ 10-5 kG / cm2 ). Các vật liệu cấu trúc không đẳng hướng ( vậtliệu có nhiều lớp, sợi v.v… ) có độ bền cơ học phụ thuộc vào vào phương tác dụngcủa tải trọng theo những hướng khoảng trống khác nhau thì có độ bền khác nhau. Đốivới những vật liệu như : thủy tinh, sứ, chất dẻo v.v… độ bền uốn có trị số bé. Ví dụ : thủy tinh, thạch anh có độ bền chịu nén σn = 20.000 kG / cm2, còn khi kéo đứt thìchưa đến 500 kG / cm2, chính thế cho nên người ta sử dụng nó ở vị trí đỡ. Ngoài ra độbền cơ phụ thuộc vào diện tích quy hoạnh tiết diện ngang và nhiệt độ, khi nhiệt độ tăng thì độbền giảm. Tính giòn. Nhiều vật liệu giòn tức là trong khi có độ bền tương đối cao so với phụ tảitĩnh thì lại dễ bị hủy hoại bởi lực tác động ảnh hưởng giật mình đặt vào. Để nhìn nhận khả năngcủa vật liệu chống lại tác động ảnh hưởng của phụ tảI động người ta xác lập ứng suất daiva đập. Polietylen có ứng suất dai va dập rất cao σvđ > 100 kG. cm / cm2, còn với vật liệugốm và micalếch chỉ khoảng chừng ( 2 ÷ 5 ) kG. cm / cm2 .. Việc kiểm tra độ giòn và độ daiva đập rất quan trọng so với vật liệu cách điện trong trang bị điện của máy bay. Độ cứng. Độ cứng vật liệu là năng lực của mặt phẳng vật liệu chống lại biến dạng gây nênbởi lực nén truyền từ vật có kích cỡ nhỏ vào nó. Độ cứng được xác lập theonhiều giải pháp khác nhau : Theo thang khoáng vật hay là thang thập phân quy ước của độ cứng. Nếu ta quyước hoạt thạch là một đơn vị chức năng thì thạch cao có độ cứng là 1,4 ; apatit là 44, thạchanh là 1500 ; hoàng ngọc ( topa ) là 5500 ; kim cương là 5.000.000. Độ nhớt : Đối với vật liệu cách điện thể lỏng hoặc nửa lỏng như dầu, sơn, hỗn hợptráng, tẩm, dầu biến áp v.v… thì độ nhớt là một đặc tính cơ học quan trọng. Có bakhái niệm độ nhớt của chất lỏng như sau : Độ nhớt động lực học ( η ) hay còn gọi là thông số ma sát bên trong của chất lỏng17Độ nhớt động học ( v ) bằng tỉ số độ nhớt động lực học của chất lỏng và mật độcủa nó : v = ( 1.1 ) Trong đó : + ρ là tỷ lệ của chất lỏng + η là độ nhớt động lực học của chất lỏng. Độ nhớt tương đối theo Angle : đây là độ nhớt đo bằng tỉ số giữa thời gianchảy từ nhớt kế Angle của 200 ml chất lỏng ( ở nhiệt độ thí nghiệm cho trước ) 2.3. Tính chất hóa học của vật liệu cách điệnChúng ta phải điều tra và nghiên cứu đặc thù hóa học của vật liệu cách điện vì : Độ đáng tin cậy của vật liệu cách điện cần phải bảo vệ khi thao tác lâu bền hơn : nghĩa làkhông bị phân hủy để giải thoát ra những loại sản phẩm phụ và không ăn mòn kim loạitiếp xúc với nó, không phản ứng với những chất khác ( khí, nước, axit, kiềm, dungdịch muối v.v… ). Độ bền so với tác động ảnh hưởng của những vật liệu cách điện khác nhauthì khác nhau. Khi sản xuất những cụ thể hoàn toàn có thể gia công vật liệu bằng những phương pháphóa công khác nhau : dính được, hòa tan trong dung dịch tạo thành sơn. Độ hòa tan của vật liệu rắn hoàn toàn có thể nhìn nhận bằng khối lượng vật liệu chuyểnsang dung dịch trong một đơn vị chức năng thời hạn từ một đơn vị chức năng thời hạn tiếp xúc giữavật liệu với dung môi. Độ hòa tan nhất là những chất có thực chất hóa học gắn vớidung môi và chứa những nhóm nguyên tử giống nhau trong phân tử. Các chấtlưỡng cực dễ hòa tan hơn trong chất lỏng lưỡng cực, những chất trung tính dễ hòatan trong chất trung tính. Các chất cao phân tử có cấu trúc mạch thẳng dễ hòatan hơn so với cấu trúc trung gian. Khi tăng nhiệt độ thì độ hòa tan tăng. 2.4. Hiện tượng đánh thủng điện môi và độ bền cách điệnHiện tượng đánh thủng điện môi. Trong điều kiện kèm theo thông thường, vật liệu cách điện có điện trở rất lớn nên nó làmcách ly những phần mang điện với nhau. Nhưng nếu những vật liệu này đặt vào môitrường có điện áp cao thì những mối link bên trong của vật liệu sẽ bị phá hủylàm nó mất tính cách điện đi. Khi đó, người ta nói vật liệu cách điện đã bị đánhthủng. Giá trị điện áp đánh thủng ( Uđt ) được tính : 18 ( 1.2 ) Uđt = Ebđ. dTrong đó : – Ebđ : độ bền cách điện của vật liệu ( kV / mm ). – d : độ dày của tấm vật liệu cách điện ( mm ) – Uđt : điện áp đánh thủng ( kV ). Độ bền cách điệnGiới hạn điện áp được cho phép mà vật liệu cách điện còn thao tác được, đượcgọi là độ bền cách điện của vật liệu. Độ bền cách điện của vật liệu phụ thuộc vào vào thực chất của vật liệu. Giá trị độ bềncách điện của một sô vật liệu được cho trong bảng sau : ( bảng 1.2 ) Bảng 1.2. Độ bền cách điện của một số ít vật liệu cách điệnVật liệuKhông khíGiấy tẩm dầuCao suNhựa PVCThuỷ tinhMicaDầu máy biến ápSứCáctôngĐộ bền cách điện EbđGiới hạn điện áp bảo đảm an toàn [ kV / mm ] 10 ÷ 253,615 ÷ 203 ÷ 632,53,1210 ÷ 156 ÷ 1050 ÷ 1005,45 ÷ 182 ÷ 2,515 ÷ 205,53 ÷ 3,58 ÷ 12N hư vậy để vật liệu thao tác bảo đảm an toàn mà không bị đánh thủng thì điện ápđặt vào vật phải bé hơn Uđt một số ít lần tùy vào những vật liệu khác nhau. Tỉ số giữa điện áp đánh thủng và điện áp được cho phép vật liệu còn thao tác gọi làhệ số bảo đảm an toàn ( ε ). ε = U dtU cp ( 2.3 ) 19V ới : – Uđt : điện áp đánh thủng ( kV ). – Ucp : điện áp được cho phép vật liệu thao tác [ kV ] – ε : số lượng giới hạn bảo đảm an toàn, nhờ vào vào thực chất vật liệu. Độ bền nhiệtKhả năng của vật liệu cách điện và những chi tiết cụ thể chịu đựng không bị phá hủytrong thời hạn ngắn cũng như lâu dài hơn dưới ảnh hưởng tác động của nhiệt độ cao và sự thayđổi bất ngờ đột ngột của nhiệt độ gọi là độ bền nhiệt của vật liệu cách điện. Độ bền nhiệt của vật liệu cách điện vô cơ thường được xác lập theo điểm bắtđầu đổi khác đặc thù điện. Ví dụ như : tgδ tăng rõ ràng hay điện trở suất giảm. Đại lượng độ bền nhiệt được nhìn nhận bằng trị số nhiệt độ ( đo bằng 0C ) xuấthiện sự đổi khác đặc thù. Độ bền nhiệt của vật liệu cách điện hữu cơ thường được xác lập theo điểmbắt đầu biến dạng cơ học kéo hoặc uốn. Đối với những điện môi khác hoàn toàn có thể xácđịnh độ bền nhiệt theo những đặc tính điện. Nâng cao nhiệt độ thao tác của cách điện có ý nghĩa rất quan trọng. Trongcác xí nghiệp sản xuất điện và thiết bị điện việc nâng cao nhiệt độ được cho phép ta sẽ nhậnđược hiệu suất cao hơn khi kích cỡ không đổi, hoặc giữ nguyên hiệu suất thìcó thể giảm kích cỡ, khối lượng và giá tiền của thiết bị … Theo quy địnhcủa IEC ( hội kỹ thuật điện quốc tế ) những vật liệu cách điện được phân theo cáccấp chịu nhiệt sau đây : ( Bảng 1.3 ) Bảng 1.3. Phân cấp vật liệu cách điện theo độ bền nhiệtKý hiệu cấpchịu nhiệtNhiệt độ làm việclớn nhất được cho phép ( 0C ) 90105120130K ý hiệu cấpchịu nhiệtNhiệt độ làm việclớn nhất được cho phép ( 0C ) 155180 > 180 * Các vật liệu cách điện tương ứng với những cấp chịu nhiệt được cho trong bảng + Sự giản nở nhiệt : 20S ự giản nở nhiệt của vật liệu cách điện cũng như những vật liệu khác cũngthường được chăm sóc khi sử dụng vật liệu cách điện. Bảng 1.4. Hệ số dãn nở dài theo nhiệt độGhi chúαl. 106 ( độ1 – Thủy tinh0, 55 – Sứ cao tần4, 5C hất vô cơ – Steatit – Phênolfoocmalđêhit và những chất dẻo có độn 25 ÷ 70 khác. Chất hữu cơ – Tấm chất dẻo clorua polivinyl70 – Polistirol60 ÷ 80 – Polietilen100Tên vật liệuCác điện môi vô cơ có thông số giản nở dài theo nhiệt độ bé nên những chi tiết cụ thể chếtạo từ vật liệu vô cơ có size không thay đổi khi nhiệt độ đổi khác. Ngược lại, ởcác vật liệu cách điện hữu cơ thông số giản nở dài có trị số lớn gấp hàng trăm lần sovới vật liệu cách điện vô cơ. Khi sử dụng trong điều kiện kèm theo nhiệt độ đổi khác cầnchú ý đến đặc thù này của vật liệu để tránh trường hợp xấu xẩy ra. 2.5. Tính chọn vật liệu cách điệnKhi cần lựa chọn vật liệu cách điện, người ta địa thế căn cứ vào những tiêu chuẩn sau đây : + Độ cách điện : Tùy vào điện áp thao tác của thiết bị, người ta chọn loại vật liệu có bềdày thích hợp, sao cho vật liệu thao tác bảo đảm an toàn mà không bị đánh thủng. Ta ápdụng công thức ( 2.2 ) và ( 2.3 ) để thống kê giám sát. + Độ bền cơ : Tùy vào điều kiện kèm theo thao tác của thiết bị mà ta chọn vật liệu cách điện cóđộ bền cơ thích hợp. + Độ bền nhiệt : Căn cứ vào sự phát nóng khi thiết bị thao tác, người ta sẽ chọn những loạivật liệu cách điện có nhiệt độ được cho phép tương thích. Ví dụ : Các vật liệu cách điện những dụng cụ đốt nóng ( bàn ủi ( bàn là ), nồi cơmđiện ) thường dùng vật liệu từ cấp B trở lên. 2.6. Hư hỏng thường gặp. 21C ác loại vật liệu cách điện được sử dụng để cách điện cho máy điện, thiết bịđiện và khí cụ điện lâu ngày sẽ bị hư hỏng và ta thường gặp những dạng hư hỏngsau : Hư hỏng do điện : do những máy điện, thiết bị điện và khí cụ điện khi thao tác vớicác đại lượng, thông số kỹ thuật vượt quá trị số định mức như : những đại lượng về dòngđiện, điện áp, hiệu suất v.v… làm cho vật liệu cách điện giảm tuổi thọ hoặc bịđánh thủng. Hư hỏng do bị già hóa của vật liệu cách điện : trong quy trình thao tác cácloại vật liệu cách điện đều bị tác động ảnh hưởng của những diều kiện của môi trường tự nhiên nhưnhiệt độ, nhiệt độ và hơi nước v.v…. Làm cho những vật liệu cách điện giảm tính chấtcách điện của chúng đi và dễ bị đánh thủng. Hư hỏng do những lực ảnh hưởng tác động từ bên ngoài : những vật liệu cáh điện khi bị lực tácđộng từ bên ngoài hoàn toàn có thể làm hư hỏng ví dụ lớp emay trên những dây điện từ cóđường kính tương đối lớn nếu bị uốn cong với nửa đường kính nhỏ sẽ làm lớp cáchđiện bằng bị vỡ hoặc khi vào dây không cẩn trọng làm lớp cách điện bị trầy xướchoặc là khi lót cách điện không cẩn trọng làm gãy hoặc rách nát cách điện v.v… Hư hỏng do sự mài mòn giữa những bộ phận : những cụ thể khi thao tác tiếp xúcvà có sự hoạt động tương đối với nhau thì sẽ bị hư hỏng do sự mài mòn vàdễ bị đánh thủng v.v… 3. Một số vật liệu cách điện thông dụng. Mục tiêu : Nêu được những thông số kỹ thuật kỹ thuật, đặc thù, hiệu quả của những vật liệu cáchđiện thông dụng3. 1. Vật liệu sợiVật liệu cách điện sợi được sản xuất bằng vật liệu hữu cơ như : gỗ, giấy, phíp, vải bông và vật liệu vô cơ như : amiăng, sợi thủy tinh. Vật liệu cách điệnhữu cơ rất xốp thể tích lỗ xốp chiếm ( 40 ÷ 50 ) %. Do đó độ ngấm ẩm lớn. Để nâng cao tính năng cách điện của vật liệu này cần phải sấy và tẩm dầucách điện. 3.2. Giấy và cáctông22Là những vật liệu hình tấm hoặc quấn lại bằng cuộn có cấu trúc xơ ngắn, thành phần đa phần là xenlulô được dùng thông dụng làm cách điện trong máyđiện, máy biến áp, khí cụ điện, giấy và cáctông được sản xuất từ vật liệu sợi hữucơ như gỗ, bông vải, tơ lụa … Vật liệu vô cơ như : amiăng, thuỷ tinh. Một số giấy có tác dụng lớn so với kỹ thuật điện đó là : 3.3. Giấy cáp : Được dùng làm cách điện của cáp điện lực, có những ký hiệu sau : K – 080 ; K – 120 ; K – 170 ; KM – 120 ; KB – 030 ; KB – 045 ; KB – 080 ; KB – 120 ; KBY – 015 …. KBY – 120 ; KBM – 080 … KBM – 240. Trong ký hiệu : K thuộc về cáp ; M : nhiều lớp. B : điện áp cao. Y : được ép chặt. Còn những số lượng là định mức chiều dàyVì chất cách điện của cáp có tẩm chất nhớt bị hóa già nên loại cáp này chỉ làmviệc lâu dài hơn trong điện trường có cường độ thấp ( 3 ÷ 4 ) kV / mm. 3.4. Giấy cáp điện thoại cảm ứng. Giấy tụ điện : loại giấy này khi đã được tẩm làm điện môi cho tụ điện giấy, có hai loại giấy làm tụ điện : KOH là loại giấy làm tụ điện thông thường vàsilicon là loại giấy làm tụ động lực. Giấy làm tụ điện thường được sản xuấtthành từng cuộn có chiều rộng từ 12 đến 750 mm. Những đặc tính giấy làm tụđiện có chiều dày 15 µm được cho trong bảng sau : ( bảng 1.5 ). Bảng 1.5. Đặc tính của giấy làm tụ điện có chiều dầy 15 µ mCác đặc tínhĐiện áp đánh thủngcủa giấy khô, ( V ) không nhỏ hơnTgδ của giấy khôkhông quá : Ở 600C Ở 1000CKOH – I4300, 00160,0028 Loại và thương hiệu giấyKOH – Silicon – Silicon II0, 84504204600,00180,00350,00090,00100,00120,0015 Silicon 24900,00150,002023 Số lượng điểm cótạp chất dẫn điệntrên 1 m2100130101530Cáctông cách điện : có hai loại cáctông được sử dụng : + Loại để ngoài không khí cứng và đàn hồi dùng làm cách điện ở trong khôngkhí ( lót vào rãnh của máy điện, những lõi cuộn dây, những vòng đệm v.v… ) + Loại dùng trong dầu có cấu trúc xốp và mềm hơn được dùng hầu hết trongdầu máy biến áp. 3.5. PhípLà một loại giấy được ngâm trong dung dịch clorua kẽm ( ZnCl 2 ) nóng rồiđem quấn vào một tang quay bằng thép để có được chiều dày thiết yếu, rồi đượcđem ép và trải qua quy trình gia công thành một vật liệu mịn thuần nhất gọi làphíp, phíp được dùng hầu hết để sản xuất những chi tiết cụ thể cách điện có hình dạngphức tạp. Màu của phíp hoàn toàn có thể là đen, nâu, đỏ v.v… đó là màu của giấy dùng để sảnxuất ra phíp. Tính chất cơ của phíp khá tốt : σkéo = ( 550 ÷ 0750 ) kG / cm2, σnén = ( 1500 ÷ 2000 ) kG / cm2, σuốn = ( 800 ÷ 1000 ) kG / cm2 ứng suất dai va đập vàokhoảng ( 20 ÷ 30 ) kGcm / cm2. Phíp dễ gia công, cưa, cắt, bào, tiện, ren, vít được. Ngâm phíp vào nước nóng nó sẽ mềm đến mức hoàn toàn có thể định hình được. Tỉ trọngcủa phíp là ( 1 ÷ 1,5 ) G / cm2, tỉ trọng của phíp càng cao thì đặc tính cơ và tínhcách điện càng cao. Nhược điểm của phíp là độ háo nước cao ( 50 ÷ 60 ) %. Khiđộ ẩm thiên nhiên và môi trường xung quanh cao thì những chi tiết cụ thể làm bằng phíp dễ bị biến dạngvà khi đó sẽ tạo ra điện dẫn điện phân lớn. Để giảm độ háo nước của phíp có thểtẩm phíp bằng dầu biến áp hoặc prafin v.v… 3.6. Amiăng, xi-măng amiăng. + Amiăng. Là tên thường gọi của nhóm khoáng vật, có cấu trúc xơ, amiăng có ưu điểmchịu được nhiệt độ cao, ở nhiệt độ mà những xơ hữu cơ khác trọn vẹn bị phá hủythì amiăng vẫn còn bền và uốn được. Khi nhiệt độ từ ( 300 ÷ 400 ) 0C thì amiăngmất đi độ bền cơ. Amiăng rất thấm nước nên khi sử dụng phải tẩm. Loại amiăng thôngthường ( crizotin ) hoàn toàn có thể hòa tan trong axit ngoại trừ một vài loại đặc biệt quan trọng rất24hiếm lại có tính chịu được axit. Tính cách điện của amiăng không cao lắm nênkhông được dùng cách điện trong điện cao thế và cao tần. Điện trở suất của khốiamiăng là 1010 ÷ 1012 Ω. cm. Để tương thích với nhu yếu sử dụng người ta sản xuất amiăng thành giấy, vải, băng … .. + Ximăng amiăng. Ximăng amiăng được sử dụng thoáng đãng trong kỹ thuật điện, là một chấtdẻo được ép nguội. Thành phần hầu hết là những chất vô cơ, trong đó chất độn làamiăng, còn chất kết dính là ximăng. Ximăng amiăng được sản xuất ra thànhtâm, ống và những loại sản phẩm theo hình mẫu. Có độ bền cơ không cao lắm vàchịu nhiệt tốt, chịu được sự phóng điện của hồ quang nhưng tính cách điện thấpvà hút ẩm. Thường được dùng làm bảng phân phối, tấm chắn ngăn những buồngdập hồ quang. 3.7. Vải sơn và băng cách điệnBăng cách điện. Các loại vải lụa, amiăng mạ tráng thủy tinh thường được dùng để bảo vệcác cuộn dây máy điện. Băng amiăng được làm từ những sợi amiăng đàn hồi cóchứa oxít sắt dùng làm băng bảo vệ cho những cuộn dây của máy điện, điện áp từ 6 kV trở lên. Các loại này trước khi sử dụng phải tẩm sơn, sau khi tẩm độ chịunhiệt sẽ giảm, băng thủy tinh có độ chịu nhiệt, chịu ẩm tốt hơn loại trên. Vải sơn cách điện. Là loại vải bông, lụa, thủy tinh có tẩm sơn, có độ đàn hồi và độ mềm đượcdùng làm cách điện rãnh của những máy điện có điện áp thấp. Trong những máy điệncó điện áp cao vải sơn được dùng làm cách điện ở những đầu dây quấn, cách điệngiữa những cuộn dây, ngoài những vải sơn còn được dùng cách điện cho những bộ phận bịuốn cong nhiều. Độ bền điện của loại băng sợi bông có trị số khoảng chừng ( 35 ÷ 50 ) kV / mm, loại bằng tơ ( 55 ÷ 90 ) kV / mm. Vải sơn cách điện thường được sảnsuất ở dạng cuộn rộng ( 700 ÷ 1000 ) mm, chiều dày của vải cách điện là ( 0,15 ÷ 0,24 ) mm. Gần đây có khuynh hướng sửa chữa thay thế vải sơn và giấy sơn cách điệnbằng vật liệu cách điện dẻo đó là màng dẻo. 3.8. Chất dẻo25Chất dẻo là loại vật liệu được dùng thoáng rộng trong kỹ thuật cũng như trongđời sống. Đặc điểm của chất dẻo là dưới tính năng của sức ép từ bên ngoài sẽnhận được hình dáng đã định trước của khuôn ép để sản xuất ra những loại sản phẩm. Trong kỹ thuật điện người ta thường dùng chất dẻo để làm vật liệu cách điệncũng như dùng làm những cấu trúc thuần túy. a. Hêtinắc : Được sản xuất ra bằng cách ép nóng giấy đã được tẩm nhựa bakêlít. Hêtinắc cókhối lượng riêng từ 1,25 đến 1,4 G / cm3. Độ bền điện cao khoảng chừng ( 20 ÷ 25 ) kV / mm, ε = 5 ÷ 6 Hêtinắc được sử dụng trong việc sản xuất những thiết bị vàdụng cụ điện cao áp và hạ áp. Ngoài ra, Hêtinắc cũng được sử dụng trong kỹthuật thông tin. b. Téctôlít : Được sản xuất ra bằng cách ép nóng vải đã được tẩm nhựa bakêlít, nócũng tựa như Hêtinắc nhưng có số lượng giới hạn bền kéo doc và ứng suất dai va đậptheo chiều thẳng góc với lớp cách điện không cao hơn Hêtinắc nhưng độ bềnnhiệt cao hơn. Trong những năm gần đây người ta đã sản xuất được nhiều loại chất dẻo nhiềulớp có đặc tính cách điện, độ bền cơ và độ chịu nhiệt cao. Chất kết dính dùngtrong những chất dẻo ấy là nhựa polieste, êpoxi, nhựa poliimít, nhựa silíc hữu cơ vàcác loại nhựa khác. Thành phần tạo thành là tổng hợp cách điện compozit có đặctính cách điện và độ bền cơ rất cao, chịu được ẩm, ứng dụng nhiều trong cácthiết bị điện cao áp. Những đặc tính của Hêtinắc, Téctôlít, Téctôlít thủy tinhđược cho trong bảng sau : ( Bảng 1.6 ) Bảng 1.6 Đắc tính của Heetinăc, téctôlítCác đặc tínhGiới hạn bền kéo theo chiềudọc, kG / cm2, không nhỏ hơn. Giới hạn bền uốn theo chiềuthẳng góc với lớp cách điện, kG / cm2, không nhỏ hơn. Ứng suất dai va đập theochiều thẳng góc với lớp cáchHêtinắc8001000Téctôlít650Téctôlít900100013001200110013202550

Source: https://suanha.org
Category: Vật Liệu