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1、绝缘材料：电阻率为1091022cm，又称电介质，直流电压作用下仅有极微弱的漏电流通过，一般可认为不导电。金属电导：电子的移动电介质电导：本身的离子或外来杂质（水分、酸及其它）离子的移动特点：当直流电压作用其上时，通过介质的电流随时间衰减并趋于一稳定值九、绝缘材料九、绝缘材料在电工技术中的功用功用：使导电体与其它部分相互绝缘 把不同电位的导体分隔开来 提供电容器储能的条件 改善高压电场中的电位梯度电工技术的发展方向：高压、高频、大容量、小体积绝缘材料分类：绝缘材料分类：（根据不同特征）物理状态：气体、液体、弹性体、固体化学成分：有机、无机用途：高压工程材料、低压工程材料来源：天然、人工合成点绝
2、缘材料几个性能参数：点绝缘材料几个性能参数：击穿强度Eb(kVmm)抗击穿能力 Eb=Ub(击穿电压)/h(电极间距)电阻率(cm)介质损耗角正切 tg tg=有功电流/无功电流 介电常数E0/E绝缘电阻的工程意义：材料吸湿后会显著降低（大小判别受潮程度）表面电阻受外界环境影响很大（防止污染）交流电压作用下 大，大时，电压分布主要决定于介电常数 小，小时，电压分布主要决定于电阻率介电常数的工程意义：电机、电器结构中，不同绝缘材料合用，会影响整个绝缘系统电压分布的均匀性，设计时应给予足够重视。灰尘、杂质、水份也会带来影响。电容器中，用大的材料：减少体积，增加容量电缆中，用小的材料：防止产生过大的
3、充电电流吸湿受潮后值大大增加，改变对T、（频率）变化的规律（以此判断受潮程度及决定可否运行）产生介质损耗的主要原因：漏导电流使介质发热，损耗能量介质缓慢极化过程中克服分子间的摩擦与引力，产生能量损耗（称极化损耗，由吸收电流引起）强电场作用下，产生气体游离而引起的损耗介质极化的基本形式：电子位移式：电子轨道相对于原子核产生位移，极化时间（1014 1015s）所有介质内部都存在，是完全弹性的，外电场消失后立即恢复离子位移式：正负离子在有限范围内产生弹性位移，极化时间（1012 1013s）以上两种均为电荷在外电场作用下作相对位移形成偶极式：极性分子组成的介质内，偶极性分子沿电场方向作有序排列（定
4、向）极化时间（102 1010s）介质损耗的工程意义：介质损耗的工程意义：根据tg的变化可判断设备的绝缘品质，受潮或性质恶化，tg变大，根据tgf(t)的变化速度可判别受潮程度。（材料干燥，温度升高，变化不大，电导按指数上升，使有功电流分量增大，tg增大；材料受潮，温度升高，明显增大，使无功电流分量有某些增长，tg增加缓慢）工程上常以70与20 时测量的tg值之比，结合实际经验确定材料是否受潮利用介质损耗发热进行高频加热和干燥（热量由内部产生，加热迅速均匀）1、电绝缘树脂电绝缘树脂 属于高分子有机化合物，是多种绝缘材料的主要组成部分。它可配制成各种漆、胶、涂料及粘合剂，还可用它直接作电缆、电线
5、的外包绝缘、电气元件的铸型绝缘结构。主要包括：天然树脂、酚醛树脂、苯胺甲醛树脂、聚酯树脂、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、聚酯亚胺树脂、芳香聚酰胺树脂、聚四氟乙烯树脂、有机硅树脂、聚二苯醚树脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯需考虑的性能参数：需考虑的性能参数：击穿强度Eb(kVmm)电阻率(cm)介质损耗角正切 tg 介电常数2、绝缘漆和胶绝缘漆和胶 绝缘漆和胶在绝缘材料中应用很广。常用的漆和胶按用途不同，可分为五类。有的漆和胶具有多种用途。(1)浸渍漆：浸透性良好，干透性好，固化性好，无腐蚀作用。具有热弹性、高介电性，耐潮湿、耐热、耐油和化学稳定性(2)覆盖漆：干燥迅速，附着力强，可形成耐热、导热、
6、耐潮及硬度高的漆膜(3)复合胶：热状态时有良好的渗透性和流动性。冷固有高的介电和防潮性能(4)电磁线漆：介电、机械强度高，耐高温性能好，包复性强，在导线上能形成均匀、无孔漆膜(5)胶粘剂：是粘性强的漆和胶，含溶剂多的为液态，含溶剂少的或不含溶剂的为稠状物半导体漆的配制及应用范围 (一一)低电阻半导体漆低电阻半导体漆 1）酸性饱和聚醋漆的配方 将蓖麻油、三乙二醇和乙二醇加入反应釜内，搅拌到温度110，再加入邻苯二甲酸酐和乙二酸，于13 2h升温至190200，并在此温度范围内保温反应，至酸价达150100mgKOHg时，迅速冷却至100放入镀锌的铁桶中。表表11酸性饱和聚脂漆的配方酸性饱和聚脂漆
7、的配方2）环氧聚酯半导体漆的配方 将环氧聚酯漆按固体量换算称量加入清洗干净的球磨机内，然后分别将称好的宣化碳黑、石墨及应补加的苯醇溶剂加入球磨机内研磨，24h后取样测电阻，当表面电阻系数 51035104时，即可使用 。使用半导体漆前，按用量加入651号聚酰胺树脂。表表12环氧聚酯半导体漆的配方环氧聚酯半导体漆的配方 3）无溶剂半导体环氧聚酯胶的配方 将环氧聚酯胶、二缩水甘油醚、662号甘油环氧树脂和宣化碳黑加入球磨机内研磨24h后取出，取样测电阻，当它的表面电阻系数 5.3103时，再将石墨用铲子分批逐步地搅到磨好的胶内，同时按比例换算加651号聚酰胺即可使用。表表13无溶剂半导体环氧聚酯胶
8、的配方无溶剂半导体环氧聚酯胶的配方(二二)高电阻半导体漆高电阻半导体漆 高电阻半导体漆的配方：将环氧树脂漆放入清洗干净的球磨机内，然后按配方称好碳化硅、二氧化硅及补加苯醇溶剂加入球磨机内研磨，研磨24h后取出测电阻，当其表面电阻系数 1010 1012时，即可使用。使用半导体漆前，按用量加入651聚酰胺树脂。表表14高电阻半导体漆的配方高电阻半导体漆的配方(三三)半导体漆的应用范围及性能调整半导体漆的应用范围及性能调整 (1)低电阻半导体漆的应用范围。如表15所示。表15 低电阻半导体漆的应用范围(2)低电阻半导体漆的性能调整。低电阻半导体漆的表面电阻系数 应为 103105，若阻值不合格时，
9、可加入适量的绝缘漆或碳黑进行调整，即阻值低时加入适量的绝缘漆，阻值高时加入适量的碳黑或石墨粉。(3)高电阻半导体漆及其使用特点。1214(5143)沥清半导体漆、5145醇酸半导体漆、A-38-3氨基醇酸半导体漆，其表面电阻系数 要求为 1091011，如果表面电阻系数不合要求，仍旧可以用增加绝缘漆或碳黑、碳化硅的方法来提高或降低半导体漆的表面电阻系数值。以上几种半导体漆使用时都要加入干燥剂。干燥剂一般为环烷酸铅、环烷酸锰、环烷酸锚，加入量一般为半导体漆重量的3。#5150环氧半导体漆使用时，不加干燥刑，而是加固化剂，固化剂可用#650或#651聚酷胺树脂。半导体漆中的半导体材料，特别是碳化硅
10、容易沉淀，在使用中，要不断地搅拌。否则，它的表面电阻系数值时高时低，使用后效果不好。3、层压制品、层压制品 层压制品是由天然或合成纤维纸、布，浸(或涂)胶后经热压卷制而成。成型材料主要有：纸板、布板、玻璃布板等。4、橡胶制品、橡胶制品一、橡皮在高压下使用天然橡胶和丁苯橡胶制成的橡皮时，应在其表面包一层半导体橡皮，使其表面达到零电位，防止橡皮表面产生气体电离，避免橡皮遭受电离臭氧的破坏。在光的作用下，特别是紫外线的作用下，为了避免橡皮老化，对天然、丁苯橡胶制成的橡皮绝缘层或护套需加覆盖层。在高温、防爆电机、电器和无线电绝缘方面，可选用二甲基硅橡胶制成的橡皮。二、硬橡皮硬橡皮是天然橡胶或丁基橡胶、
11、丁苯橡胶及其混合物，加适量填料和添加剂(促进剂、硫化剂等)后，经混炼、塑挤(或硫化)而成。5、塑料、薄膜、粘带及复合制品、塑料、薄膜、粘带及复合制品一、弹性塑料一、弹性塑料 聚聚 乙乙 烯烯 塑塑 料料：密 度 低，耐 寒 性 高，机 械 性 能 好，对 化 学 药 品 及 臭 氧 作用稳定。耐温性较低，具有可燃性，只能在100下使用，可制成薄膜、板、管等成型制品。氟氟塑塑料料：工作温度为60250，可塑性良好。用作耐高温和高 频电线绝缘或无线电和电子装置中绝缘部件。聚氯乙烯塑料（电缆用聚氯乙烯塑料）聚氯乙烯塑料（电缆用聚氯乙烯塑料）：具有很好的耐潮及物理、机械性能，不怕酸、碱、石油、煤袖及腐
12、败细菌的作用，燃烧时不蔓延，耐臭氧性好，耐寒性差，耐热性低，长期工作温度极限为85 ，在日光直射和紫外线作用下，会发生碎裂、老化和丧失弹性。聚氯乙烯除以块、粒状(厚0.8 1.1mm、宽不大于40mm)，供作塑料和挤压绝缘材料外，还有管、带等制品。(企)TJ2860聚酰亚胺薄膜：有优异的化学性能和热稳定性，良好的电气性能、机械性能和耐辐射性能，用于电机工业、电子工业及宇宙航行等方面耐高温绝缘。(企)D250聚酰亚胺薄膜（(企)299聚酰亚胺薄膜）：有优异的耐高 温、耐严寒、抗辐射性能及电气性能，并有优良的耐酸、耐溶剂和抗燃烧性。可在220下长期使用，300下短期使用，适用于耐高温电机电器线圈的
13、包扎绝缘。(企)CZ6010聚丙烯薄膜：有优良的电气性能，较小的介质损耗，较好 的机械强度，适用于电力电容器介质。二、薄膜二、薄膜6020聚酯薄膜：用于中小型电机槽绝缘、匝间绝缘和线圈绝缘及其他用途的电工绝缘材料。三、粘带三、粘带6350有机硅玻璃粘带：具有较高的耐热性，经加热后有高的电气性能，适用于180以下工作的电机电器线圈绝缘。(企)260硅橡胶自粘带：具有一定的自粘性和电气性能，适用于耐高温电机线圈端部及电器零、部件线圈包扎绝缘。(企)聚酰亚胺薄膜粘带：常温时柔软、干爽，在一定的温度和压力下，与钢有良好的粘接性，固化成型后有良好的耐水性、耐酸性、耐溶剂性、抗燃和抗氟里昂性。可在180下
14、长期使用，适于电机电器线圈包绕绝缘。(企)219聚酰亚胺薄膜粘带：具有自粘能力，耐热性较高，可在180下长期使用，适于电机、电器线圈包绕绝缘。四、复合制品四、复合制品6520聚酯薄膜绝缘纸复合箔：具有良好的电气性能及较高的机械强度，用于电机和电器中作槽绝缘、衬垫绝缘和匝间绝缘。6530聚酯薄膜玻璃漆市复合箔：具有良好的电气性能，一定的机械强度，可用于湿热带环境，电机和电器中作槽绝缘、衬垫绝缘和匝间绝缘。(企)292聚酯薄膜玻璃漆布复合箔：具有较高的电气性能，耐湿热性 能，可作防水、耐湿热中小型电机的槽绝缘和匝间绝缘。(企)CZ6630聚由薄膜聚园纤维纸复合箔：具有良好的电气性能和机械 强度，尤
15、其抗撕性突出，并有较好的耐热性，作B级电机、电器的槽绝缘和衬垫绝缘。聚酯薄膜聚酯纤维纸复合箔：具有良好的机械性能，适用于湿热带地 区的B级绝缘电机电器的槽绝缘、匝间绝缘和衬垫绝缘。聚酰亚胺薄膜聚砜纤维纸复合箔：具有良好的机械性能和电气性能，有较高的耐热性，适用于冶金、船舶、起重、采矿等电机电器作槽绝缘、匝间绝缘。(企)271聚酰亚胺薄膜耐热纤维复合箔：具有较高的耐热性和优良的电 气、物理、机械性能，适用于H级电机槽绝缘。6、天然纤维纺织品天然纤维纺织品电工用棉布、麻布、丝绸、棉布带：不浸渍的棉布带，做零、部件浸渍前或整形时的临时包扎，浸渍后的布带用于包扎各种线圈或绝缘零、部件。7、浸渍纤维制品
16、、浸渍纤维制品漆布：有一定的电气性能和机械性能，可以在105温度下长期使用，适用于一般电机、电器的包扎绝缘和衬垫绝缘。漆绸：具有一定的电气性能和机械性能，可在105下长期使用，适用于电机电器中要求较高电气性能的薄层包扎绝缘和衬垫绝缘。玻璃漆布：防电晕漆布：用于高压电机定于线圈枪口处，作防晕材料。漆管：用于电机、电器、仪表、无线电等装置的布线绝缘和机械保护。绑扎带：绑扎电机线圈端部及变压器铁芯等未浸渍的玻璃纤维制品：用于电机、电器、仪表等的绝缘材料。8、电绝缘纸和纸板9、云母制品：（常态时具有柔软性，适于作电机线圈绝缘）10、液体电介质：天然矿物(石油类产品)：变压器油、油断路器油、电容器油、电
17、 缆油 化工合成物：氯化联苯、甲基硅油和苯甲基硅油、综合硅油 天然植物：蓖麻油11、气体电介质：空气、氢、氮、六氟化硫12、绝缘材料用的防霉剂和防霉剂的溶剂13、电工用玻璃与陶瓷、电工用玻璃与陶瓷一、电工用玻璃玻璃是由SiO2、B2O3、PbO、Al2O3、CaO、Na2O等氧化物混合熔成的高粘度液体，在不使结晶析出的条件下急剧冷却制成的。玻璃的体积电阻率v随温度的变化而变化，并服从lgvA十BT函数式(A、B为常数，T为温度)，A值为1.41.5，B值为3000 8000K。通常习用的Tk100是指体积电阻率降至1cm时的温度，其值约在420 775K(147502)范围内。碱含量特别是Na
18、2O对玻璃的体积电阻率的影响很大，一般是碱含量增多，体积电阻率下降。频率对介电系数的影响不大。在常温下，介质损耗角正切值在0.1 1MHz频率范围内出现平缓的波谷，温度升高时，介质损耗角正切值急剧增大。(1)石英玻璃它是由水晶和二氧化硅等熔制而成。因其熔点高，粘度大，难于制成复杂形状的制品。其突出特点是热膨胀系数较小，导热系数较大，它的电性能为玻璃中最优，主要用于要求耐高温和透明度好的产品，如超高压水银灯等。(2)高硅酸玻璃它是由Na2OB2O3SiO2系玻璃成型和热处理后，用盐酸将Na2O和B2O3溶解析出，将残留的多孔性二氧化硅组分再次进行热处理制成的，也叫做96石英玻璃或高硼硅酸耐热玻璃
19、，其组成和性能与石英玻璃相似，但其软化点略比石英玻璃的低，用途和石英玻璃相同。(3)钠玻璃是一种最容易制造的玻璃，基材为Na2OCaOSiO2体系，Na2O和通常加入的K2O作为助溶剂，使SiO2可在较低的温度下熔化。在电工产品中主要用来作白炽灯泡、荧光灯管、液晶封装容器和绝缘子等。(4)铅玻璃它是以Na2OPbOSiO2体系为基材制成的，其软化点比钠玻璃低，工艺性也比较好，由于铅玻璃的绝缘电阻高，可用作氖灯管和电子管的芯校等。PbO含量高的铅玻璃因其介电系数高，可用作电容器介质。由于铅玻璃对放射线具有吸收能力，还可用隔离X射线和射线的保护材料。PbO部分被BaO取代的铅玻璃可用于阴极射线管。
20、(5)硼硅玻璃通常称为硬质玻璃、其基材为Na2OB2O3SiO2体系，具有良好的耐热冲击性和耐化学性，使用温度可达770K或更高，主要用作灯管或灯泡。(6)铝硅玻璃是含有20以上A12O3的硅酸盐玻璃，耐碱性好，可用作钠蒸气灯。(7)低熔点玻璃(玻璃焊药)是一种以B2O3PbOZnO系或B2O3PbOSiO2系为基材的玻璃，分结晶的和非结晶的两种。用这种玻璃作焊剂，可在较低的温度下焊接金属、陶瓷、玻璃。它适用作各种电子管密封，硅半导体和集成电路等焊封、液晶显示元件组成和铁氧体磁头间隙全封等。它也可作硅半导体的钝化膜，在这种场合，有的加入热膨胀系数小的填料，使玻璃和硅半导体的热膨胀系数相吻合。二
21、、电工用陶瓷电工用陶瓷是以粘土、石英及长石为原料，经碾磨、粗炼、成型、干燥、培烧等工序制成。粘土的主要成分为铝硅酸盐(A12O32SiO22H2O)，通常还有其他杂质。特别纯净的呈白色，故又名白土或瓷土(亦称高岭土)，其熔点约2023K(1750C)左右，与纯度有关，粘土在陶瓷中起增塑作用。石英的成分为二氧化硅(SiO2)，硬度高，熔点为1973K(1700)左右，热膨胀系数小，能耐各种酸的腐蚀，在陶瓷中起骨架作用。长石是不含水的碱金属铝硅酸盐，其种类很多，通常有钾长石(K2OAl2O36SiO2)，钠长石(Na2OA12O36SiO2)和钙长石(CaOA12O36SiO2)等。长石的熔点为1
22、3731473K(11001200)，是三种成分中最易熔化的部分，熔化后呈高粘力的玻璃体，渗入其他成分的空隙内，从而使各组分胶合一体，是一种很好的助熔剂。电工用陶瓷按其用途和性能可分为装置陶瓷、电容陶瓷及多孔陶瓷。(1)装置陶瓷装置陶瓷分为低频瓷和高频瓷两类。低频瓷主要用于高压、低压及通讯线路的绝缘子、绝缘套管、夹板等零件。低频瓷的原料中粘土约占4050，石英占25 40，长石占20 35，由于含有较多的碱金属氧化物，因而电导及损耗较大，且随温度变化而变化，故不适用于在高频范围内应用。高频瓷要求电导、介质损耗指标很严，所以必须严格控制陶瓷成分和生产工艺。常见的为铝矾土和加入适量氧化钡，即BaO
23、A12O3SiO2系和MgOA12O3SiO2系的高频装置瓷。(2)电容器陶瓷电容器陶瓷的特点是介电系数很大，r值一般在12200范围内，介质损耗小，一般tg在1104 6104左右，介电系数的温度系数范围广。它适用于作低压、高压电容器和回路补偿器以及高稳定度的电容器。电容器用陶瓷大多是含钛的陶瓷，如二氧化钛瓷、钛碱镁瓷、钛酸铬瓷等，后来也发展采用以锆酸盐或锡酸盐为主的不合钛的陶瓷。(3)多孔陶瓷多孔陶瓷的特点是结构中玻璃相少，而气相多，所以击穿强度低，而耐热性很高，根据用途可分为以下两种：多孔耐热陶瓷。用以制造各种绕线电阻器、滑线电阻和电热元件的支架或底盘。多孔真空陶瓷。用以制造各种电真空器
24、件的绝缘零件。14、电工绝缘材料产品分类、命名及型号编制方法、电工绝缘材料产品分类、命名及型号编制方法一、分类(1)电工绝缘材料分级电工绝缘材料产品分为大类、小类、品种及规格四级(2)电工绝缘材料分类电工绝缘材料产品按应用或工艺特征划分大类，并以数字代表如下：1漆、树脂和胶类；2浸渍纤维制品类；3层压制品类4塑料类；5云母制品类；6薄膜、粘带和复合制品类。(三)电工绝缘材料分小类及数字代表含义电工绝缘材料产品在各大类中按使用范围及形态分小类，并以数字代表如下。1)漆、树脂和胶类：2)浸渍纤维制品类：0有溶剂浸渍漆类；0棉纤维漆布类；1无溶剂浸渍漆类；2覆盖漆类；2漆绸类；3瓷漆类；3合成纤维族
25、布类；4胶粘漆、树脂类；4玻璃纤维漆布类；5熔敷粉末类；5混织纤维漆布类；6硅钢片漆类；6防电晕漆布类；7漆包线漆类；7漆管类；8胶类。8绑扎带类。3)层压制品类：4)塑料类：0有机底材层压板类；0木粉填料塑料类；1其他有机物填料塑料类；2天机底材层压板类；2石棉填料塑料类；3防电晕及导解层压板类；3玻璃纤维填料塑料类；4覆铜箔层压板类；4云母填料塑料类；5有机底材层压管类；5其他矿物填料塑料类；6无机底材层压管类；6无填料塑料类。7有机底材层压棒类；8无机底材层压律类。5)云母制品类：6)薄膜、粘带和复合制品类：0云母带类；0薄膜类；1柔软云母板类；2塑型云母板类；2薄膜粘带类；3橡胶及织物
26、粘带类；4云母带类；5换向器云母板类；5薄膜绝缘纸及薄膜玻璃漆 布复合箔类 6薄膜合成纤维纸复合箔类；7衬垫云母板类；7多种材质复合箔类。8云母箔类；9云母管类。(四)电工绝缘材料的大类与小类数字代号电工绝缘材料的大类及小类均从0至9取10个号，其中空缺号供今后产品种类增加和新型材料出现时使用。(五)电工绝缘材料的基本单元电工绝缘材料的基本单元为品种，同一品种的产品其主要组成部分和基本工艺相同。(六)电工绝缘材料的规格电工绝缘材料产品可按尺寸(厚度、直径、长度、宽度等)的不同要求在品种内划分规格。二、命名原则 (1)电工绝缘材料产品按大类确定命名原则。(2)漆、树脂和胶类产品的命名：产品名称主
27、要化学成分十基本名称 说明：基本名称指产品用途或形态，如浸渍漆、无溶剂浸渍漆、覆盖漆、胶粘漆、熔敷粉末、硅钢片漆、漆包线漆、浇注胶等。须表明颜色的漆，颜色写在基本名称之前。晾干漆，晾干写在基本名称及颜色之前。举例：油性浸渍漆；醇酸晾干红瓷漆；环氧熔敷粉末；松香酯浇注胶；环氧无溶剂浸渍漆。(3)浸渍纤维制品类产品的命名：产品名称漆的主要化学组分十底材十基本名称 说明：基本名称指产品形态，如漆布、漆管、绑扎带等。举例：沥青醇酸玻璃漆布；油性玻璃漆管；聚酯玻璃丝绑扎带。(4)层压制品类产品的命名：产品名称树脂十底材十基本名称 说明：基本名称指产品的形态，如板、管、棒、覆铜箔板、防电晕板、导磁板、丝线
28、管、引拔棒等。覆铜箔板在基本名称前区别单面或双面铜箔。普通层压板、管、棒的名称应在树脂和底材之间加“层压”。举例：酚醛层压纸板；环氧酚醛层压玻璃布管；酚醛纸单面覆铜箔板；环氧酚醛层压玻璃布棒；环氧聚酯玻璃丝绕管；环氧聚酯玻璃引拔棒。(5)塑料产品的命名：产品名称树脂十主要填料十基本名称 说明：基本名称按产品成型方式区分压塑料与注塑料等。举例：酚醛木粉压塑料；酚醛木粉注塑料；酚醛玻璃纤维压塑料。(6)云母制品类产品的命名：产品名称胶粘剂十补强材料十基本名称 说明：基本名称指产品形态，如云母带、云母板、云母箔、云母管等。云母板类，须在基本名称前表示用途、特征，如塑型云母板、柔软云母板、换向器云母板
29、、衬垫云母板等。除用白云母外，用粉云母、金云母或鳞片云母的产品须在基本名称前分别加粉，金或鳞片。举例：醇酸玻璃云母带；有机硅玻璃柔粉云母板；醇酸纸云母箔；环氧玻璃鳞片云母等。(7)薄膜、粘带和复合制品类产品的命名：薄膜产品名称化学组分十基本名称 粘带产品名称底材十基本名称 复合制品产品名称组成1十组成2十十基本名称 说明：基本名称为薄膜、粘带、复合箔。粘带和复合制品的名称不列粘合剂，但织物底材的漆应予列出并写在底材前面。复合制品组成的排列顺序为薄膜纸或玻璃合成纤维纸。举例：聚酯薄膜；聚酯薄膜粘带；有机硅玻璃粘带；硅橡胶粘带；聚酯薄膜绝缘纸复合箔；聚酰亚胺薄膜；芳香族聚酰胺纸复合箔。三、型号编制
30、方法 (1)电工绝缘材料按品种编制产品型号。(2)电工绝缘材料型号的编制：电工绝缘材料产品型号以四位数字 必要时增加第五位数字为基础编制，根据产品的特殊需要可增 加附加数字或附加字母，但必须尽量少采用附加方式。(3)电工绝缘材料产品型号中自左至右各位数字的意义如下：第一位数字，按第2条规定表示的大类；第二位数字，按第3条规定表示的小类；第三位数字，表示产品的参考工作温度：1参考工作温度为105；2参考工作温度为120；3参考工作温度为130；4参考工作温度为155；5参考工作温度为180；6参考工作温度为180以上。第四位数字以及必要时增加的第五位数字，表示产品的品种顺序号。(4)云母制品型号
31、中不附加数字的为白云母制品，附加数字的意义为：1粉云母制品；2金云母制品；3磷片云母制品；(5)覆铜箔板的产品顺序号，奇数为单面覆铜箔，偶数为双面覆铜箔。(6)如含有杀菌剂或防霉剂的产品，在型号最后附加字母“T”。(7)型号举例：1032 三聚氰胺醇酸浸渍漆；2750 有机硅玻璃漆管；3240 环氧酚醛层压玻璃布板；4221 氨基石棉压塑料；54381 环氧玻璃粉云母带；6530 聚酯薄膜醇酸玻璃布复合箔。十、十、电容器及电阻材料电容器及电阻材料電容器電容器(capacitor)電容器是用來貯存從一電路接收到的電荷之電子元件，電容器的功用有:使電訊號波動變得平滑，積存電荷以避免電路的其他部份損
32、壞。電容器-有關電容器的運算公式Q=CV 其中Q為電容器貯存的電荷量(庫侖)C為電容值(法拉第)V為電壓(伏特)C=(A/d)其中C為電容(法拉第)為介電係數(常數)A為電容平板的面積(平方公尺)d為電容平板間的距離(公尺)1、电容器材料1.1 概概 述述绝缘材料：纸、陶瓷，云母、有机膜等电容器材料（传统的电容材料）（介电材料）可生成介电氧化膜的伐金属：铝、钽、铌等（电解电容器材料）电解电容器材料是上世纪中期发展起来的新型材料，独石电容器材料是新一代的陶瓷电容器材料，这些新型电容器材料使电容器的比电容大幅度提高，体积缩小。图l 各类材料的电容器的体积比容量材料符号材料名称材料符号材料名称C高频
33、陶瓷L涤 纶T低频陶瓷Q漆 膜I玻璃釉H复合介质O玻璃膜D铝 箔Y云 母A钮 粉V云母纸N银 粉Z纸 介G合金粉J金属化纸E其它材料表1电容器材料的种类陶瓷电容器约占整个电容器销售额的40，电解电容器占3040，其余各类电容器占2030。1）电容器介电材料的工作原理）电容器介电材料的工作原理电容器的基本结构：由两个平行的导电极板和充满两极之间的电介质组成。电容器材料主要是指电容器中具有介电作用的功能材料电介质材料。在电容器的两极上加电压，电荷在两极板上积聚从而贮存电能，故称电容器。直流电流不能通过电容器，交流电流可以以充、放电形式通过。在电子线路中电容器用作隔直流、滤波、耦合以及电源使用。当电
34、容器的两极加上电压形成电场时，与电极相邻的电介质内部将引起极化，基本极化模型见图2。图2 施加电场时电介质的极化模型t真电荷；b 束缚电荷；f 自由电荷图53 四种类型极化示意图电容器的容量(C介）比同样面积、同样间距的极板在真空中的电容量(C真空)大，二者的比值称为电介质的介电常数，用表示。2）电容器及其材料的基本特性参数电容器及其材料的基本特性参数A 电容量电容量 电容量公式 式中 S电极面积；d电极间距离；介电常数；K比例常数。电容器的电容量与电极面积和介电常数成正比，与极间距离(或电介质的厚度)成反比。电容量是电容器的基本参数。也是电容器材料的性能参数。B 介电损耗介电损耗电介质的极化
35、速度有限，当电介质上加交变电场时，电位也以同样的角频率振动，但电位的相位落后于所加电场的相位，存在一定的弛豫时间)。相位差角为，因此造成能量的损耗。无损耗情况下电介常数为实数，有损耗情况下变为复数。复介电常数：j”复介电常数与相位差角之间的关系为：tag=”/称为损耗角正切(简称损耗)，表示电介质的交流特性参数。电容器的交流损耗与电容器的各部分串联等效电阻、电容量及交流电频率的关系用下式表示，此式由等效阻抗与容抗的比值得出。tag2f R C式中f交流电频率，Hz；R等效串联电阻，；C电容量，F；Q=1tag，品质因素 电容器的电介质虽为绝缘体，但由于材料的各种缺陷(物理缺陷及化学杂质)，在直
36、流电场作用下仍有一定的漏泄电流。漏电流表征电介质的绝缘特性，或称电容器的耐压特性，它与电容器的工作电压、寿命有密切关系，因此也是电容器及其材料的重要特性参数。1.2 电解电容器材料电解电容器材料 电解电容器占整个电容器的3040，包括铝电解电容器和钽电解电容器，与其它电容器材料的显著差别是电介质是在阳极基体材料铝、钽上生成的氧化膜。l l）电解电容器材料的特点电解电容器材料的特点电解电容器材料的特点电解电容器材料的特点 电解电容器材料为铝、钽、铌、钛等伐金属材料。电介质是直接在金属表面上用阳极氧化的方法生成的氧化膜(在一个电场方向上是绝缘材料)，当反向施加电压时则是导电的，伐金属材料因此特征而
37、得名。作为电介质的氧化膜厚度在数千埃的范围，比任何其它电容器介电层薄，极间介电层厚度越薄电容量越大，电解电容器的比电容是纸介电容的30倍。由于电解电容器材料的单向导电性，使电解电容器的正负极不能互换使用。图54 铝箔电解电容器结构示意图l一金属阳极(或经腐蚀)(正极)2一金属氧化膜(电介质3一浸有电解质的衬垫纸(阴极)4一引出极箔(负极)5引出极片 图55 固体烧结型钽电解 电容器剖面图材料名称 使用状态 电介质用途铝箔Al2O3铝电解电容器阳极(箔型)钽粉末、箔 Ta2O5钽电解电容器阳极(烧结型、箔型)铌粉末Nb2O5铌电解电容器阳极(烧结型)表5-2 电解电容器材料与用途 电解电容器的介
38、电氧化膜是采用电化学阳极氧化的方法形成的。在一定的阳极氧化条件下氧化膜的厚度与阳极氧化电压成正比。dU形式中 d氧化膜的厚度，；a与伐金属性质有关的常数，V；U形阳极氧化电压，V。表5-3 由实验得到不同伐金属氧化膜的介电常数及a值：伐金属介电氧化膜CV值，(fV/cm2)AlAl2O36 8.5TaTa2O511 13NbTa2O517 19对于粉末阳极材料，往往用单位重量的CV值来表示其比电容量，或用单位体积的CV值表示体积比电容量。它们除与伐金属的性质有关外，还与粉末的比表面积成正比。对于同一阳极材料阳极氧化所加的电压越高(U形)，氧化膜单位面积的电容量越小，二者的乘积基本为常数。介电氧
39、化膜a,/VAl2O3101014Ta2O5271520Ta2O5412021 漏电流：除与材料性质、表面状态及杂质含量有关外，还与材料的比表面积即电容量大小有关。2 2）铝电解电容器用铝箔铝电解电容器用铝箔铝电解电容器用铝箔铝电解电容器用铝箔 铝箔：阳极，表面用阳极氧化的方法形成的氧化膜就是电容器的电介质，因此铝箔本身的化学纯度及表面状态是十分重要的。要求：表面光滑，机械缺陷如深度划痕、裂痕应尽量避免。此外，铝表面的晶型结构影响铝箔的腐蚀系数，从而影响铝电容器的电容量；铝箔的强度影响电容器制作过程中铝箔适应机械化操作的能力。对阴极引箔的纯度要求工作电压低于50V的也得与阳极箔的要求相同，至于
40、高工作电压用的阴极引箔可降低纯度要求。纯度：以铁杂质的影响最为严重，以分散的金属互化物FeAl3颗粒形式出现，在形成氧化膜介质时阻碍该处的介质形成，并成为绝缘性差的导电通道。纯度愈差耐蚀性也越差，从长寿命需要来说杂质铜引起的隐患是很大的 杂质的影响首先表现出来的是漏电流大，其次是寿命短。3 3）钽电解电容器用钽粉的质量标准及生产工艺钽电解电容器用钽粉的质量标准及生产工艺钽电解电容器用钽粉的质量标准及生产工艺钽电解电容器用钽粉的质量标准及生产工艺 钽粉：阳极材料。用于低压电容器的钽粉可以得到较高的比电容；高压钽粉的比电容较低，虽然也希望它有尽可能高的比电容，但首先要满足耐压的要求。我国电容器用钽
41、粉质量标准根据其使用范围划分为：A系列：适用于制作阳极形成(贼能)电压100V，工作电压25V以下的电解电容器，即高比容钽粉。B系列：适用于制作阳极形成(赋能)电压200V，工作电压50V以下的电解电容器，即中压钽粉。C系列：适用于制作阳极形成(赋能)电压270V，工作电压50V以 上的电解电容器，即高压钽粉。表5-4 电容器用钽粉的分类类型应用的电压范围(V)比电容(fV/g)钽粉生产方法高比容钽粉中压钽粉高压钽粉6.3253240501253500 180002000 7000300 4000钠还原法钠还原法、电子轰击或烧结氢化法电子轰击法，或烧结氢化法 电解电容器钽粉的生产工艺流程 A
42、高压电容器钽粉的生产工艺流程 由于高压钽粉对纯度及粉末物理性能的要求，一股都采用精炼提纯。提纯的方法有两种：(1)真空烧结提纯；(2)电子束熔炼提纯。精炼得到的钽锭经氢化破碎制成高纯钽粉。表5-5 几种新型高比容钽粉的性能牌号物理性能电性能松装密度（g/cm3）平均粒径(m)400目比例（%）比表面积(cm2/g)烧结条件(，min)比电容(fV/g)漏电K值(A/fV)击穿电压(V)FTU 180FTU 150SGZR 144PL 18000RPL 22000 1.451.82.351.720.91.30.91.33.123.214.10.91.80.91.36070608510010030
43、00298227501500,301500,301500,301550,201550,2018000150001760018000220002.610 4210 44.210 4102104104120120热处理分析检验去超细粉调 配压 型垂熔烧结电子束熔炼酸洗除铁氢化破碎磨细筛分 水 洗高纯钽锭Ta2O5原料钽粉 产 品b后处理分析检验分 级脱 氢配料，混合，压型一段还原二段还原烧结精炼脱 氧压 型 氢化破碎破 碎石墨粉 产 品a图5-7 高压钽粉生产工艺流程图a-碳还原真空烧结法 b-电子轰击氢化法 B 高比容钽粉的生产工艺流程 高比容银粉主要是用钠还原法生产，也有一部分采用碳还原法及氢
44、还原法。当前国内外主要用搅拌钠还原生产。热处理分析检验烘 干调 配混合搅拌还 原酸 洗水 洗分 级 水 洗破 碎 K2TaF2 NaCl Na 产 品图5-8 钠还原法生产高比容钽粉工艺流程图4 4）电解电容器材料电性能测试方法电解电容器材料电性能测试方法电解电容器材料电性能测试方法电解电容器材料电性能测试方法 A 铝箔腐蚀系数的测试方法 腐蚀：获得腐蚀坑以扩大表面积，而获得较大的电容量。方法：一般采用盐酸水溶液。低压箔用2528%的盐酸水溶液，比重为112114，温度为80 5；高压箔用6-7的盐酸水溶液，比重为l03104，温度为60 5。有些产品采用盐酸、硫酸、硝酸三酸腐蚀。腐蚀分化学腐
45、蚀、电化学腐蚀。电化学腐蚀有交流腐蚀与直流腐蚀。腐蚀系数K用下式定义：K=C腐/C光=2NLR式中 C腐腐蚀铝箔阳极氧化后的电容量；C光末腐蚀铝箔阳极氧化后的电容量 N单位面积上腐蚀坑的数量；L腐蚀坑的平均深度；R腐蚀坑的平均半径。B 电容器用钽粉电性能检测方法 原理：将压制成型、高温高真空烧结成的电容器阳极基体在磷酸水溶液中进行阳极氧化，使其表面生成具有介电性质的单向导电阳极氧化膜。经过阳极氧化(按规定的条件)的钽阳极基体作为正极置于测试电解液中，与电解液接触的稳定金属(钽或银)作为负极。正负极间接入测试仪表，如漏电流测试仪或容量电桥即可测出钽阳极的漏电流、电容量及损耗。这些电性能参数与钽粉
46、的化学质量、物理性能有密切的关系，故可用作考核钽粉的依据。对于电容器钽粉，尤其是高压钽粉，击穿电压是其质量参数之一。测试的方法原理是将按上述方法制成的阳极烧结体，采用恒电流密度进行阳极氧化，随着氧化膜增厚，电压升高，由于钽阳极基体上的杂质或物理缺陷在高电场强度下氧化膜晶化及电子电流增加，直至发生电子雪崩，阳极氧化膜击穿，此时的电压称为击穿电压。C 电容器用钽粉物理性能测试方法 (1)平均粒径按GB324982难熔金属及其化合物粉末粒度的测定方法费氏法，测出的粒度称为费氏平均粒径。使用的仪器为WLP20 2型平均粒度测定仪。(2)松装比重测量方法参见GBl47979 铁粉松装密度测量方法或国际标
47、准ISO3923 利用量杯和漏斗测定金属粉末表观密度的方法 (3)粉末粒度分布测定方法。一般用筛分法。此外还用沉降光电扫描法，使用的仪器为光电微粒分析仪。1.3 陶瓷电容器材料陶瓷电容器材料(独石电容器材料独石电容器材料)介电陶瓷是陶瓷电容器的基础材料，化学成分及烧制工艺直接影响其介电常数、损耗特性(或品质因素)及温度系数。用瓷片可制成简单的单片陶瓷电容器，也可做成大容量的叠片式电容器。1 1）陶瓷电容器的结构及分类陶瓷电容器的结构及分类陶瓷电容器的结构及分类陶瓷电容器的结构及分类特点：(1)串联电感小，直到高频仍有很好的电容器性能；(2)它是以稳定化的烧结陶瓷为电介质，以银、铂、钯等稳定的材
48、料作电极制成的固体电容器，耐压性能好，可靠性高。一般的陶瓷电容器是由烧好的瓷片与电极组装而成，而独石电容器是将瓷料直接与电极烧结成一个坚硬的整体(故称独石)。独石电容器是向小型化发展的一个新型陶瓷电容器品种，介电常数为普通陶瓷电容器的两倍，大量用于高频混合集成电路的外贴元件和小型化设备。根据所用的介电陶瓷的特性，陶瓷电容器分为：型温度补偿型；型高介电常数型；型半导体型；独石电容器。表5-6 陶瓷电容器的分类及主要特征类型介质陶瓷主要成分特 征 独石电容TiO2等BaTiO3等高温掺杂TiO2Nb2O5，Pb3O4，MgCO3，TiO2等介电常数沮度系数在10047000ppm之间任意可调介电常
49、数高，可获得较大的容量，绝缘电阻高利用掺杂使型陶瓷的表面层半导体化，使其比 型更小型化将资料与电极在烧瓷过程中直接烧成坚硬的整体ab 图59 陶瓷电容器结构a 单片状电容器 b 积层片电容器的结构2 2）各种介电陶瓷的成分及特性各种介电陶瓷的成分及特性各种介电陶瓷的成分及特性各种介电陶瓷的成分及特性 陶瓷电容器主要根据其使用的介电陶瓷的性能分类。A 型陶瓷的分类 表5-7 型陶瓷的类 型分类主要成分用 途 低介电常数陶瓷莫来石、滑石瓷、氧化铝瓷电气装置绝缘零件、小容高频或高功率电容器高介电常数陶 瓷热补偿型金红石或钛酸钙振荡回路中补偿电感的正温度 系数，使回路的频率保持不变热稳定型金红石、稀土
50、氧化物、钛酸镁等广泛用于制作各种陶瓷电容器型高介电常数陶瓷特点：(1)介电常数高，一般为12200；(2)损耗值小 tag6104；(3)温度系数范围宽，分为热补偿型和热稳定型。热补偿型金红石瓷和钛酸钙瓷的主要成分及性能见表58。热稳定型陶瓷的主要成分和性能贝表59，其主要特点是瓷料本身的温度系数小，或者是以具有正负温度系数的瓷料配合成的混合物或固熔体，温度系数a 2=0 主要成分有以下几种：(1)以金红石和稀土氧化物La 2O3为基础的热稳定型陶瓷 (2)以钛酸镁为主晶相，烧结时加入少量矿化剂(0.2氧化锌)，或加入CaTiO3改性添加剂。(3)锡酸钙陶瓷CaSnO3，介电常数高，烧结性能好