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认识芳纶绝缘纸

发布时间:2022-12-12 09:23:27    浏览次数:218次

      芳纶纸基绝缘材料是由一定比例的芳纶短切纤维和芳纶沉析纤维通过湿法抄造、热轧光而形成的一种无纺布,是造纸与纺织、高分子及复合材料等学科交叉的高新技术产品,具有比重轻、耐温等级高、绝缘性能好、阻燃、可在恶劣工况长时间使用等优异性能,如图1所示,是电工电力、电气能源、机电装备、轨道交通等领域的关键基础材料之一。

     

杜邦公司在60年代发明间位芳香族聚酞胺纤维(Nomex),我国称之为芳纶1313,并投入使用,具有良好的热稳定性、电气性能、机械强度、化学兼容性和适应性等特性。具有广阔的市场前景,被广泛用于军事工业和电气工业,是H级的优良的绝缘材料。

芳纶纸具有长久热稳定性,使用寿命高于工业用有机耐高温纸;阻燃性能好,不会在空气中燃烧、熔化或产生熔滴,只在高的温度下(>370℃)才开始分解;电绝缘性能优良,具有较低的相对介电常数和介质损耗因数,可以使绝缘电场分布更均匀和运行介质损耗更小;由高强度间位芳纶短切纤维制成,结构致密,表面平滑,柔韧性好,具有良好的抗张和抗撕裂性能;较强的氢键作用使之结构稳定,耐化学性优良,对其他大多数化学试剂和有机溶剂十分稳定;耐β、α和χ射线的辐射性能十分优异。

相比之下, 国产芳纶绝缘纸仍存在均匀度不佳、耐热性不良、强度较低等不足。随着电气工业的发展和绝缘材料不断改善和升级,对于芳纶绝缘纸的性能要求也在不断提高。

      

1、结构致密型芳纶绝缘纸

传统芳纶绝缘纸结构是以短切纤维作为主体骨架材料,部分微纤化的沉析纤维作为填充与包裹材料,二者具有较大维度差异,芳纶绝缘纸的表面与截面呈现疏松多孔的“开放式”结构,造成芳纶纸界面结合弱、强度差。进口芳纶绝缘纸的结构则呈现非常致密的“封闭式”结构,孔隙率低、缺陷少,表现出更优异的电气绝缘性能。

因此,通过多种手段优化芳纶绝缘纸的三维结构,提高纤维界面结合强度,实现芳纶绝缘纸微观结构的致密化,有助于改善国产芳纶绝缘纸的综合性能。

2、耐电晕芳纶云母绝缘纸

云母纸绝缘性和化学稳定性优异,具有出色的耐电晕性。以芳纶纤维和云母为原料制备的芳纶云母纸弥补了传统芳纶绝缘纸耐电晕性差、传统云母纸需玻璃布和胶黏剂补强等问题,兼具芳纶和云母的特点,具有耐高温、耐电晕和优异的强度性能。

3、芳纶纳米绝缘纸

芳纶纳米绝缘纸能够实现绝缘层减薄化与高效散热,可作为超薄绝缘层,应用于下一代高度轻量化与集成化的特种电气设备,解决电气设备主动散热性差及使用寿命短等问题,实现设备小型化、集成化与结构减重,推动电气绝缘设备高效化、可靠化发展。

4、高导热型芳纶绝缘纸

设计并开发具有高强度、高导热的绝缘材料是电气绝缘设备小型化、轻质化、集成化发展的关键。高分子绝缘材料大多是热的不良导体,因此通常在聚合物基体中添加导热填料,主要是无机非金属填料,其中BN具有优异的机械性能和导热性、较低的介电常数和损耗,是目前制备高导热型绝缘材料的理想填料