环氧云母制品是以环氧树脂为胶黏剂,与片云母或粉云母纸及各种纤维纸、布等补强材料复合组成的环氧云母电绝缘制品,应用于电机、电器和电子产品中。 云母是一种天然矿物,属硅酸盐矿物晶体。它在自然界中分布相当广泛。印度和美国盛产云母,特别是印度其白云母产量占世界产量的70%;仅云母产于马达加斯加和前苏联,我国内蒙古、新疆、四川等地均有云母矿藏。白云母具有很高的电绝缘性能、低的介质损耗角正切、高的抗电弧性和耐电晕等特征。金云母具有很高的电绝缘性能和柔性,但介电性能比白云母的差些。尽管云母矿在自然界分布广,但呈层状大块的矿石较少,而薄片云母是由层状云母矿石加工成厚片,在经人工剥制成薄片,经上述加工工序后其可利用率只有4%~9%,难以满足电机、电器工业发展的需求。由此如何利用碎云母资源成为开发研究的热点。20世纪40年代发过首先利用碎云母矿加工制成粉云母粉,并成功地工业化生产了粉云母纸。随着新型合成树脂的开发,如环氧树脂,聚酯树脂等,特别是环氧树脂的特性和应用工艺性,加速了粉云母纸代替片云母制造电器绝缘材料,如环氧粉云带、各类粉云母板、箔和耐热云母板等。 环氧云母制品所用原材料及规范分述如下。 云母薄片是将0.1~0.6mm厚片,经人工剥制成一定厚度的薄片,作为贴制云母制品用。薄片云母的介电性能与温度关系 薄片云母是环氧云母绝缘制品的主体材料,它的介电强度、介质损耗角正切和介电常数、电阻率是很重要的技术指标。白云母的体积电阻率随温度升高而下降,且比合成云母下降多,由室温为1016Ω·cm降到600℃时的109Ω·cm;而介质损耗角正切则随温度升高而升高,也比合成云母剧烈,有室温10-4升到600℃时,大于10-1;介电强度也随温度升高而大幅度下降,视白云母产地不同而下降幅度有所不同。 云母矿源和大片云母资源稀缺而昂贵,法国早在20世纪40年代初期就已以粉云母纸代替片云母生产电机用云母绝缘制品。粉云母纸的最大特点是保存了天然云母的特性,厚度均匀,能机械化连续生产制成粉云母纸;其整体性好,介电性能高,能机械化连续生产绝缘云母带、板等,减薄了电机绝缘层的厚度;特别是以环氧树脂为胶黏剂制成粉,片云母带、板、箔,其黏结力强,介电、机械强度高,耐热性可达B、F、H极,以环氧云母制品为绝缘的发电机在突发短路时,能承受强的电和机械的冲击。以粉云母酯替代片云母还可以减薄电机线圈绝缘层的厚度和厚度的均匀性,延长使用寿命,减少维修,同时使云母矿石的利用由7%~10%提高到80%以上。 我国于20世纪50年代末期开始以粉云母纸替代片云母生产各种云母带、板等。此时虽已有环氧树脂,却无合适的固化剂,所以只能以沥青漆、醇酸漆作胶黏剂来贴制片云母或粉云母,制成云母带或板。但最大的技术问题是粘结力差,质硬,耐热性和机电性能低,难以满足发电机和高压电机的绝缘工艺和绝缘特性的要求。因此采用粉云母纸,首先应开发性能好的胶黏剂。 补强材料在云母制品中起着增强作用,可提高云母制品的机械强度。根据云母制品的设计、性能及用途不同采用不同的补强材料。云母带纸特点:很薄、价廉、但耐热差、受热收缩;无碱玻璃布特点:耐热、机械强度高、伸长率小;聚酯薄膜特点:柔软、电性能高、伸长率大;聚酯布特点:柔软、拉伸强度大、伸长率大;聚酯无纺布特点:柔软、黏结性好、伸长率高、拉伸强度小;聚芳酰胺无纺布特点:柔软、黏结性好、伸长率大、耐热性好;聚酰亚胺薄膜特点:耐高温和耐低温性优异,抗辐射性、介电性能好。除上述补强材料外,还有绝缘真丝纺绸、电话纸盒绝缘漆布等。 |