2017-03-14 11:03:38

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电工领域用的纤维材料有天然纤维(包括植物纤维和动物纤维)、无机纤维(如石棉、玻璃纤维)和合成纤维(如聚酯纤维、聚芳酰胺纤维等)三大类。因它具有如下优点:①在超导磁体线圈中,能使冷却剂浸透所有的截面,增加传热面积;②保证浸渍漆或包封胶直接与超导纤维及复合层接触。

基本信息

  • 中文名

    纤维材料

  • 外文名

    Fiber material

  • 领域范围

    电工领域

  • 包含类型

    天然纤维、无机纤维、合成纤维

  • 主要作用

    绝缘

目录

折叠 编辑本段 简介

天然纤维或合成纤维可以制成纤维纸或各种纺织品直接用做绝缘材料;或用纸浸以液体介质后成为浸渍纸用作电容器介质和电缆绝缘;或浸(涂)以绝缘树脂(胶)后经热压,卷制成绝缘层压制品、卷制品作绝缘材料;或用绝缘漆浸渍制成绝缘漆布(带)、漆绸等用于电绝缘。天然无机纤维可以单独使用,也可以同植物纤维或合成纤维结合使用,作为耐高温绝缘。纤维材料还广泛用作超导和低温绕组线的绝缘材料,因它具有如下优点:①在超导磁体线圈中,能使冷却剂浸透所有的截面,增加传热面积;②保证浸渍漆或包封胶直接与超导纤维及复合层接触。原则上,天然丝、玻璃纤维和合成纤维都可作为低温用丝包绝缘材料。但实际上,在超导磁体线圈中广泛使用的是聚己内酰胺和聚酯纤维等合成纤维。

天然纤维包括植物纤维和动物纤维。植物纤维包括棉、麻和木纤维等,其主要成分是纤维素(C6H10O5)n,分子量较大,分子中含有OH基。纤维素常形成细管状的微纤维,由此构成空心管状的植物纤维,直径约0.02~0.07毫米,具有多孔结构。由于存在OH基和多孔性,其吸湿性很大,浸渍性很好。吸湿后机械强度显著降低,浸渍后介电性能大为提高。植物纤维的耐热性较差。动物纤维通常使用的有蚕丝,其组成为蛋白质,但其形态与植物纤维大不相同,是一类光滑的长丝。其耐热性也较差。

合成纤维用具有高分子量的聚合物加于有机溶剂中(有时还加助溶剂)制成纺丝液后再用干法或湿法纺丝工艺制成。重要的有聚酯纤维和聚芳酰胺纤维。由于所用聚合物不同,各种合成纤维的性能大不相同。例如用聚芳酰胺制得的纤维的耐热性很高:在180℃热空气中经过10000 小时后纤维强度仍能保持在原始值的80%以上;在400℃以上才有明显分解。它具有自熄性(即在直接火焰中可燃,火焰移去后即迅速自熄)和较高的化学稳定性,良好的耐碱性、水解稳定性和耐辐射性。

在电工中,合成纤维和天然纤维使用时都要浸渍处理或脱脂加工处理,以减少吸潮性,提高耐热性和工作温度,增加柔软性、弹性,提高介电性能和机械强度。用绝缘漆和胶浸渍的天然或合成纤维材料有不同的耐热等级。由天然有机纤维材料浸有机材料构成的,属于A~E级绝缘材料;由耐热性高的合成有机纤维浸以有机硅、二苯醚、聚酰亚胺等材料的,可达F、H和更高耐热等级(见绝缘耐热等级和热老化试验)。

无机纤维有石棉、玻璃纤维。常用来做电绝缘的石棉是温石棉,主要化学成分为含结晶水的正硅酸镁盐(3MgO·2SiO2·2H2O)。当温度高达450~700℃时,温石棉将失去化合水而变成粉状物。电工中用的石棉纤维有长纤维(由手工加工而成)和短纤维(由机选而得)之分,它们的共同特点是有很高的耐热性,但是介电性能较差,一般用作耐高温的低压电机、电器绝缘、密封和衬垫材料。

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