絕緣材料發(fā)展簡史
絕緣材料發(fā)展簡史
絕緣材料是電工產(chǎn)品發(fā)展的基礎(chǔ)和保證，對電機(jī)、電氣工業(yè)的發(fā)展具有特別重要的作用，絕緣材料的發(fā)展與進(jìn)步，有賴于高分子材料的發(fā)展并直接制約和影響著電工產(chǎn)品的發(fā)展和進(jìn)步。
絕緣材料是電工產(chǎn)品具有先進(jìn)技術(shù)性的關(guān)鍵，也是電工產(chǎn)品長期安全可靠運(yùn)行的重要保障。因此，要求絕緣材料不斷發(fā)展新品種，提高產(chǎn)品性能與質(zhì)量，以適應(yīng)電工產(chǎn)品不斷發(fā)展的需要.
我國絕緣材料行業(yè)經(jīng)過50多年的發(fā)展，已初步形成一個產(chǎn)品比較齊全，配套比較完備，具有相當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模和科研實力的工業(yè)體系。特別是近20多年來，絕緣材料的品種發(fā)展迅速，質(zhì)量有很大提高，產(chǎn)品水平已達(dá)到一個新的高度。
20世紀(jì)以前，絕緣材料基本上都是來自天然材料或其制品。最早的電動機(jī)是用絲綢、棉紗、棉布作絕緣材料。為了提高耐水性等，采用蟲膠等天然樹脂與植物油、瀝青進(jìn)行浸漬。
20世紀(jì)初，由于有機(jī)合成和高分子化學(xué)的發(fā)展，人類制得了第一個合成聚合物——酚醛樹脂，它也是絕緣材料領(lǐng)域中的重要發(fā)明。酚醛樹脂一經(jīng)問世，很快獲得了廣泛應(yīng)用，先后制成了以酚醛樹脂為基礎(chǔ)的浸漬漆、塑料、浸漬纖維制品與層壓制品。以后又出現(xiàn)了脲醛樹脂、苯胺甲醛樹脂、三聚氰胺甲醛樹脂、甘油樹脂等。
30年代起，又發(fā)展了聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、氯丁橡膠、聚乙烯醇縮醛等。20世紀(jì)50年代以后，有機(jī)硅樹脂、聚酯薄膜、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂等工業(yè)化生產(chǎn)，同時玻璃纖維、粉云母制品開始工業(yè)化生產(chǎn)，促進(jìn)了絕緣材料的發(fā)展。伴隨現(xiàn)代聚合物化學(xué)與工業(yè)的發(fā)展，真正開始了以合成聚合物為基礎(chǔ)的新絕緣材料的發(fā)展時期。前一段出現(xiàn)的聚合物相繼應(yīng)用于絕緣材料中，并迅速發(fā)展了新的絕緣材料品種，如無溶劑漆應(yīng)用于電機(jī)浸漬;薄膜復(fù)合制品作為電機(jī)的槽絕緣;粉云母制品迅速發(fā)展，并被用于大型高壓發(fā)電機(jī);六氟化硫問世并在高壓電器中獲得應(yīng)用等。
進(jìn)入20世紀(jì)70年代，聚合物工業(yè)在進(jìn)一步向大型工業(yè)化發(fā)展的同時，絕緣材料工業(yè)開始出現(xiàn)了新的F級、H級絕緣材料體系，相繼開發(fā)了聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺、聚馬來酰亞胺、聚二苯醚等耐熱性絕緣漆、粘合劑和薄膜，以及改性環(huán)氧、不飽和聚酯、聚芳酰胺纖維紙及其復(fù)合材料等系列新產(chǎn)品。電工產(chǎn)品耐熱等級大批上升為B級，在冶金、吊車、機(jī)車電機(jī)等特殊電機(jī)中開始采用新的F級、H級絕緣材料。
進(jìn)入20世紀(jì)80年代后，中國進(jìn)行大規(guī)模的自主開發(fā)F級、H級絕緣材料，使性能得到提高，如出現(xiàn)了改性二苯醚，改性雙馬來酰亞胺，改性聚酯亞胺漆包線漆，聚酰胺酰亞胺漆包線漆，聚酰亞胺漆包線漆，F(xiàn)級、H級玻璃纖維制品，高性能聚酰亞胺薄膜，F(xiàn)級環(huán)氧粉云母帶等。無溶劑浸漬樹脂和快干浸潰漆得到迅速發(fā)展。少膠粉云母帶、VPI(真空壓力浸漬)浸漬樹脂開始應(yīng)用。
現(xiàn)代應(yīng)用納米技術(shù)發(fā)展納米絕緣材料。納米技術(shù)可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域，包括絕緣材料領(lǐng)域。將納米級(范圍在1～100nm之間)粉料均勻地分散在聚合物樹脂中，也可以采取在聚合物內(nèi)部形成或外加納米級晶?；蚍蔷ЯＮ镔|(zhì)，還可形成納米級微孔或氣泡。由于納米級粒子的結(jié)構(gòu)特征使復(fù)合型材料表現(xiàn)出一系列獨(dú)特而又奇異的性能，使納米材料發(fā)展成極有前景的新材料領(lǐng)域。我國已經(jīng)開展了這方面的研究，如四川大學(xué)已制備聚酰亞胺/蒙脫土納米復(fù)合薄膜獲得成功。納米材料的應(yīng)用必將為許多傳統(tǒng)的絕緣材料無法達(dá)到的新異性能，開辟了新材料、新技術(shù)的發(fā)展前景.