วัสดุฉนวนคืออะไร: การจำแนกประเภทและการใช้งาน

วัสดุฉนวนไฟฟ้า / วัสดุฉนวนถูกใช้เพื่อขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้า มันสร้างพันธะไอออนิกและวัสดุที่มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำและความต้านทานสูงมีอยู่ในรูปของของแข็งของเหลวก๊าซเช่นพลาสติกที่ใช้สำหรับปลั๊กฉนวนน้ำมันที่ใช้ใน หม้อแปลงไฟฟ้า ฯลฯ วัสดุเหล่านี้มีความต้านทานสูงมากดังนั้นการไหลของกระแสไฟฟ้าจึงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าที่สูงมากเช่นกิโลหรือเมกะโวลต์เพื่อส่งกระแสไฟฟ้าเพียงไม่กี่มิลลิแอมป์ ฉนวนกันความร้อนใช้เป็นหลักในการจัดเก็บและในอุปกรณ์ไฟฟ้าในประเทศและเชิงพาณิชย์ทั้งหมดเพื่อแยกตัวนำออกจากพื้นโลก

วัสดุฉนวน / วัสดุฉนวนไฟฟ้าคืออะไร?

วัสดุฉนวนไฟฟ้า / วัสดุฉนวนเป็นวัสดุที่ยับยั้งการส่งผ่านความร้อนกระแสไฟฟ้าหรือเสียงรบกวน วัสดุฉนวนทั้งหมดมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเป็นลบของความต้านทานและความต้านทานดังกล่าวจะลดลงเมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้น ฟังก์ชั่นของฉนวนมีความสำคัญมากโดยที่ไม่มีเครื่องไฟฟ้าสามารถทำงานได้การพังทลายส่วนใหญ่ในสาขาวิศวกรรมไฟฟ้าเกิดจากความล้มเหลวของฉนวน ความสำคัญของวัสดุฉนวนนั้นเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ในแต่ละวันเนื่องจากมีฉนวนหลายประเภทที่มีจำหน่ายในท้องตลาด การเลือกชนิดของฉนวนที่เหมาะสมมีความสำคัญมากเนื่องจากอายุการใช้งานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่ใช้

พื้นฐานของวัสดุฉนวน

ฉนวน เป็นวัสดุที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนแปดหรือใกล้แปด เมื่อเวเลนซ์อิเล็กตรอนแปดเห็นได้ชัดว่าอะตอมอยู่ในสภาพเสถียรและมีความต้านทานสูงมากเนื่องจากไม่มีอิเล็กตรอนอิสระช่องว่างที่ต้องห้ามระหว่างการนำและวงเวเลนซ์ก็มีมากขึ้น โครงสร้างอะตอมของวัสดุฉนวนนีออนแสดงไว้ในรูปด้านล่าง

โครงสร้างอะตอมของวัสดุฉนวนนีออน

ดังแสดงในรูปด้านบนอะตอมนั้นมีอิเล็กตรอนแปดตัวในวงโคจรนอกสุดดังนั้นจึงมีความเสถียรและถือได้ว่าเป็นฉนวน โครงสร้างอะตอมของฟลูออรีนมีอิเล็กตรอน 7 ตัวในวงโคจรนอกสุดในเวเลนซ์อิเล็กตรอน โครงสร้างอะตอมของวัสดุฉนวนฟลูออรีนแสดงไว้ในรูปด้านล่าง

โครงสร้างอะตอมของฟลูออรีน

อะตอมเช่นออกซิเจนซึ่งมีอิเล็กตรอนเพียงหกตัวในเวเลนซ์อิเล็กตรอนซึ่งสามารถจัดเป็นฉนวนได้ แต่คุณสมบัติการเป็นฉนวนของออกซิเจนน้อยกว่าฟลูออรีนและนีออน

โครงสร้างอะตอมของออกซิเจน

อะตอมที่มีอิเล็กตรอนแปดตัวและอิเล็กตรอน 7 ตัวในวงโคจรนอกสุดจะทำหน้าที่เป็นฉนวนที่ดีเมื่อเทียบกับอะตอมที่มีเวเลนซ์อิเล็กตรอนหกตัว

Glass Insulator คืออะไร?

ที่อุณหภูมิสูงฉนวนแก้วได้รับการออกแบบหรือผลิตโดยการผสมวัสดุประเภทต่างๆรวมทั้งควอตซ์และผงปูนขาวจากนั้นจึงทำให้เย็นลงในแม่พิมพ์ ข้อเสียเปรียบหลักของฉนวนแก้วคือเมื่อเทียบกับฉนวนประเภทอื่น ๆ การปนเปื้อนจะสังเกตเห็นได้ง่ายโดยฉนวนแก้วและบนพื้นผิวของฉนวนแก้วความชื้นสามารถกลั่นได้ง่าย

คุณสมบัติ

คุณสมบัติของฉนวนแก้วคือ

• ความเป็นฉนวน: ค่าความเป็นฉนวนโดยประมาณคือ 140 kV / cm.
• แรงอัด: ค่ากำลังอัดโดยประมาณคือ 10,000 Kg / cm²
• ความต้านแรงดึง: ค่าความต้านทานแรงดึงโดยประมาณคือ 35,000 Kg / cm²

ข้อดี

ข้อดีของฉนวนแก้วคือ

• เมื่อเปรียบเทียบกับพอร์ซเลนแล้วความเป็นฉนวนนั้นสูงมากในฉนวนแก้ว
• ความต้านทานสูง
• ความต้านทานแรงดึงสูงกว่าพอร์ซเลน
• มีราคาถูกกว่าฉนวนพอร์ซเลน
• หักค่าใช้จ่าย

Polymer Insulator คืออะไร?

ฉนวนโพลีเมอร์หรือพอลิเมอร์เรียกอีกอย่างว่าฉนวนคอมโพสิต เป็นวัสดุฉนวนน้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงเชิงกลสูง ข้อเสียของฉนวนโพลีเมอร์คือหากมีช่องว่างที่ไม่ต้องการระหว่างสภาพอากาศที่หลั่งและความชื้นอาจเข้า

คุณสมบัติ

ฉนวนโพลีเมอร์หรือพอลิเมอร์มีคุณสมบัติที่ยอดเยี่ยมคือความสามารถในการไม่ชอบน้ำน้ำหนักเบาและป้องกันสภาพอากาศ

ข้อดี

ข้อดีของฉนวนโพลีเมอร์คือ

• เมื่อเปรียบเทียบกับฉนวนพอร์ซเลนและแก้วฉนวนโพลีเมอร์มีน้ำหนักเบามาก
• ต้นทุนการติดตั้งต่ำ
• ความต้านทานแรงดึงสูงกว่าพอร์ซเลน
• ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น

Porcelain Insulator คืออะไร?

ฉนวนพอร์ซเลนเป็นวัสดุฉนวนอะลูมิเนียมซิลิเกต ในปัจจุบันวัสดุนี้ใช้สำหรับฉนวนเหนือศีรษะ สัปดาห์ที่มีความตึงเครียดและทนต่อแรงกระแทกไม่ดีเป็นข้อเสียของฉนวนพอร์ซเลน เครื่องลายครามสามารถเรียกได้ว่าเป็นเซรามิก การใช้งานของฉนวนนี้ ได้แก่ สายส่งและสายส่งตัวแยกบูชหม้อแปลงชุดฟิวส์ปลั๊กและซ็อกเก็ต

คุณสมบัติ

คุณสมบัติของฉนวนพอร์ซเลนคือ

• ความเป็นฉนวน: ค่าความเป็นฉนวนโดยประมาณคือ 60 kV / cm.
• แรงอัด: ค่ากำลังอัดโดยประมาณคือ 70,000 Kg / cm².
• ความต้านแรงดึง: ค่าความต้านทานแรงดึงโดยประมาณคือ 500 Kg / cm²

ข้อดี

ข้อดีของฉนวนพอร์ซเลนคือ

• เมื่อเทียบกับฉนวนแก้วแล้วความแข็งแรงเชิงกลของลูกถ้วยจะสูงมาก
• กระแสไฟรั่วอยู่ในระดับต่ำ
• ได้รับผลกระทบน้อยจากอุณหภูมิ
• อายุยืน
• ดูแลรักษาง่าย
• มีความยืดหยุ่นสูง
• มีความน่าเชื่อถือสูง

คุณสมบัติของวัสดุฉนวน

ฉนวนทั้งหมดเมื่อใช้ไม่ควรทำหน้าที่เป็นฉนวนในช่วงแรงดันไฟฟ้าที่หลากหลายเท่านั้น แต่ต้องมีความแข็งแรงทางกลไกด้วย ไม่ควรได้รับผลกระทบจากความร้อนบรรยากาศผลกระทบทางเคมีและไม่ควรเสียรูปทรงเนื่องจากอายุมากขึ้น ดังนั้นก่อนที่จะเลือกวัสดุฉนวนจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องทราบคุณสมบัติต่างๆและผลกระทบที่มีต่อฉนวน คุณสมบัติต่างๆของวัสดุฉนวน ได้แก่ คุณสมบัติทางไฟฟ้าคุณสมบัติทางสายตาคุณสมบัติทางกลความร้อนและทางเคมี

คุณสมบัติทางไฟฟ้า

คุณสมบัติทางไฟฟ้าของวัสดุฉนวนแบ่งออกเป็นสองประเภท ได้แก่ ความต้านทานฉนวนและความเป็นฉนวน ความต้านทานฉนวนแบ่งออกเป็นสองประเภทอีกครั้งคือความต้านทานต่อปริมาตรและความต้านทานพื้นผิว ปัจจัยที่มีผลต่อความต้านทานของฉนวน ได้แก่ อุณหภูมิอายุแรงดันไฟฟ้าและความชื้นที่ใช้และปัจจัยที่มีผลต่อความเป็นฉนวนคืออุณหภูมิและความชื้น

คุณสมบัติของภาพ

คุณสมบัติทางสายตาของวัสดุฉนวน ได้แก่ ลักษณะสีและความเป็นผลึก

คุณสมบัติทางกล

คุณสมบัติเชิงกลบางประการที่ต้องดูแลในขณะที่เลือกวัสดุฉนวน ได้แก่ ความตึงและการบีบอัดความต้านทานต่อการเสียดสีการฉีกขาดแรงเฉือนและแรงกระแทกความหนืดความพรุนความสามารถในการละลายการดูดซับความชื้นและความสามารถในการแปรรูปและการขึ้นรูป

คุณสมบัติทางความร้อน

คุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุฉนวน ได้แก่ จุดหลอมเหลวแฟลชความผันผวนการนำความร้อนการขยายตัวทางความร้อนและความต้านทานความร้อน

คุณสมบัติทางเคมี

คุณสมบัติทางเคมีต่างๆของวัสดุฉนวนคือความต้านทานต่อผลกระทบทางเคมีภายนอกผลกระทบต่อวัสดุอื่นการเปลี่ยนแปลงทางเคมีในวัสดุการดูดความชื้นและการเสื่อมสภาพ

การจำแนกประเภทของวัสดุฉนวน

การจำแนกประเภทของวัสดุฉนวนขึ้นอยู่กับการจำแนกประเภททางความร้อนการจำแนกทางกายภาพโครงสร้างการจำแนกทางเคมีและกระบวนการผลิต

การจำแนกประเภทความร้อน

ฉนวนกันความร้อนแบ่งออกเป็นเจ็ดประเภทหรือเจ็ดคลาส ได้แก่ คลาส Y คลาส A คลาส E คลาส B คลาส F คลาส H และคลาส C

คลาส Y

อุณหภูมิข้อ จำกัด คลาส Y คือ 900 C และวัสดุที่อยู่ภายใต้คลาส Y ได้แก่ ฝ้ายกระดาษผ้าไหมและวัสดุอินทรีย์ที่คล้ายคลึงกัน

คลาส -A

อุณหภูมิข้อ จำกัด ของคลาส A คือ 1,050 C และวัสดุที่อยู่ภายใต้คลาส -A ได้แก่ กระดาษชุบผ้าไหมโพลีเอไมด์ฝ้ายและเรซิน

คลาส -E

อุณหภูมิข้อ จำกัด ของคลาส E คือ 1200 C และวัสดุที่อยู่ภายใต้คลาส -E คือฉนวนลวดเคลือบที่ฐานของพลาสติกผงโพลีไวนิลอีพอกซีเรซินเป็นต้น

คลาส B

อุณหภูมิข้อ จำกัด คลาส B คือ 1300 C และวัสดุที่อยู่ภายใต้คลาส B เป็นวัสดุอนินทรีย์ที่ชุบด้วยวานิช

คลาส F

อุณหภูมิข้อ จำกัด ของคลาส F คือ 1550 C และวัสดุที่อยู่ภายใต้คลาส -F ได้แก่ ไมกาโพลีเอสเตอร์อีพอกไซด์เคลือบเงาทนความร้อนสูง

คลาส -H

อุณหภูมิข้อ จำกัด คลาส H คือ 1800 C และวัสดุที่อยู่ภายใต้คลาส -H เป็นวัสดุคอมโพสิตบนไมกาแก้วไฟเบอร์ ฯลฯ

คลาส -C

อุณหภูมิข้อ จำกัด ของคลาส C คือ> 1800 C และวัสดุที่อยู่ภายใต้คลาส C ได้แก่ แก้วไมกาควอตซ์เซรามิกเทฟลอน ฯลฯ

การจำแนกประเภททางกายภาพของวัสดุฉนวน

การจำแนกประเภททางกายภาพของวัสดุฉนวนแบ่งออกเป็น 3 ประเภท ได้แก่ ของแข็งของเหลวและก๊าซ การจำแนกประเภททางกายภาพของฉนวนแสดงไว้ในรูปด้านล่าง

การจำแนกประเภททางกายภาพของวัสดุฉนวน

วัสดุฉนวนที่เป็นของแข็ง ได้แก่ เส้นใยเซรามิกไมกาแก้วยางและเรซิน วัสดุฉนวนเหลว ได้แก่ น้ำมันแร่น้ำมันสังเคราะห์น้ำมันหม้อแปลงและน้ำมันเบ็ดเตล็ด วัสดุฉนวนที่เป็นก๊าซ ได้แก่ อากาศไฮโดรเจนไนโตรเจนและซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์

การจำแนกโครงสร้าง

การจำแนกโครงสร้างของวัสดุฉนวนแบ่งออกเป็นสองประเภทคือเซลลูโลสและเส้นใย

การจำแนกประเภททางเคมี

การจำแนกประเภททางเคมีของวัสดุฉนวนแบ่งออกเป็นสองประเภทคืออินทรีย์และอนินทรีย์

กระบวนการผลิต

กระบวนการผลิตแบ่งออกเป็น 2 ประเภทคือจากธรรมชาติและสังเคราะห์

วัสดุฉนวนบางชนิด ได้แก่ ไฟเบอร์กลาสขนแร่เซลลูโลสเส้นใยธรรมชาติโพลีสไตรีนโพลีไอโซไซยานูเรตโพลียูรีเทนหน้าฉนวนโฟมฟีนอลิกโฟมยูเรียฟอร์มาลดีไฮด์เป็นต้น

การใช้งานของ วัสดุฉนวน

การใช้วัสดุฉนวนคือ

• สายเคเบิลและ สายส่ง
• ระบบอิเล็กทรอนิกส์
• ระบบไฟฟ้า
• เครื่องใช้ไฟฟ้าแบบพกพาในบ้าน
• เทปพันสายไฟ
• อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคล
• เสื่อยางไฟฟ้า

คำถามที่พบบ่อย

1). วัสดุฉนวนทั่วไปคืออะไร?

วัสดุฉนวนทั่วไปบางอย่างเช่นเซรามิกแก้วเทฟลอนซิลิโคน ฯลฯ

2). วัสดุชนิดใดที่ใช้ในการป้องกันสายไฟ?

วัสดุฉนวนไฟฟ้าที่ดีที่สุดบางชนิด ได้แก่ แก้วกระดาษเทฟลอนพีวีซีเคลือบเงาและยาง

3). วัสดุฉนวนกันความร้อนทั่วไปคืออะไร?

วัสดุฉนวนกันความร้อนที่พบบ่อย ได้แก่ ขนแร่ไฟเบอร์กลาสโพลีสไตรีนเซลลูโลสโฟมโพลียูรีเทนเป็นต้น

4). การใช้วัสดุฉนวนมีอะไรบ้าง?

การใช้วัสดุฉนวน ได้แก่ แผ่นยางไฟฟ้าระบบไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์สายเคเบิลและสายส่งเป็นต้น

5). ความสำคัญของวัสดุฉนวนคืออะไร?

การเลือกประเภทของวัสดุฉนวนที่เหมาะสมมีความสำคัญมากเนื่องจากอายุการใช้งานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับประเภทของวัสดุที่ใช้

ในบทความนี้มีอะไรบ้าง วัสดุฉนวน / วัสดุฉนวนไฟฟ้า , การจำแนกประเภทของวัสดุฉนวน, การใช้งาน, ข้อดีและคุณสมบัติของฉนวนแก้ว, ฉนวนพอร์ซเลนและฉนวนพอลิเมอร์หรือพอลิเมอร์, คุณสมบัติของวัสดุฉนวนจะกล่าวถึง นี่คือคำถามสำหรับคุณว่าในบ้านใช้วัสดุฉนวนชนิดใด?