Applicazione della fibra aramidica nei campi di isolamento elettrico

Applicazione della fibra aramidica nei campi di isolamento elettrico

1.1 Trasformatore

In termini di filo centrale, intercalare e isolamento di fase dei trasformatori, l'uso di fibre aramidiche è senza dubbio un materiale ideale. Ha evidenti vantaggi nel processo di applicazione e l'indice limitante dell'ossigeno della carta della fibra è >28, quindi è un buon materiale ignifugo stesso. Allo stesso tempo, la resistenza al calore raggiunge 220 gradi, che possono ridurre lo spazio di raffreddamento del trasformatore, rendere la sua struttura interna compatta, ridurre la perdita del trasformatore quando è a vuoto e ridurre i costi di produzione. A causa del suo buon effetto isolante, può migliorare la capacità del trasformatore di immagazzinare la temperatura e il carico armonico, quindi ha applicazioni importanti nell'isolamento del trasformatore. Inoltre, il materiale ha una buona resistenza all'umidità e può essere utilizzato in ambienti umidi.

1.2 motore

Nel processo di produzione dei motori, le fibre aramidiche sono ampiamente utilizzate. Le fibre e il cartone insieme formano il sistema di isolamento dei prodotti del motore, in modo che i prodotti possano funzionare in condizioni di sovraccarico. A causa delle piccole dimensioni del materiale e delle buone proprietà, può essere intatto durante il processo di avvolgimento della bobina. I suoi metodi di applicazione includono isolamento tra fasi, cavi, terreni, fili, rivestimenti scanalati, ecc Ad esempio: la carta in fibra con uno spessore di 0.18mm ~ 0.38mm ha una buona flessibilità ed è adatta per l'isolamento della fodera scanalatura; La carta in fibra con uno spessore di 0.51mm ~ 0.76mm ha una maggiore durezza incorporata, quindi può essere utilizzata nella posizione del cuneo della scanalatura.

1.3 circuito stampato

Dopo l'applicazione delle fibre aramidiche nei circuiti stampati, la forza elettrica, la resistenza del punto e la velocità del laser sono più alte. Allo stesso tempo, la lavorabilità degli ioni è più alta e la densità degli ioni è più bassa. A causa dei vantaggi di cui sopra, è ampiamente usato nel campo dell'elettronica. Negli anni '90, i circuiti stampati realizzati con materiali aramidici sono diventati il fulcro dei materiali del substrato SMT e le fibre aramidiche sono ampiamente utilizzate nei substrati dei circuiti stampati e in altri aspetti.

1.4 Antenna radar

Nel rapido sviluppo delle comunicazioni satellitari, le antenne radar devono avere i vantaggi di piccola massa, peso leggero e alta affidabilità. La fibra aramidica ha alta stabilità nelle prestazioni, buona capacità di isolamento elettrico e forte permeabilità alle onde e proprietà meccaniche, quindi può essere utilizzata nel campo delle antenne radar. Ad esempio: può essere ragionevolmente utilizzato in strutture come antenne sopraelevate, radomi come navi da guerra e aerei, e alimentatori radar.

02 L'applicazione specifica della fibra aramidica nel campo dell'isolamento elettrico e dell'elettronica

2.1 Applicazione in vari trasformatori

Le fibre aramidiche possono essere utilizzate nei trasformatori a secco. L'uso di fibre aramidiche nei punti di avvolgimento della bobina può efficacemente aumentare l'indice di temperatura del sistema di isolamento del trasformatore e prolungare la sua durata. Il sistema di isolamento resistente ad alta temperatura è composto di carta della fibra, olio ad alta temperatura, ecc. È utilizzato nelle attrezzature di trazione ferroviaria e nelle apparecchiature di distribuzione dell'energia per ridurre la qualità e il volume dei trasformatori. Nei treni ad alta velocità, i materiali aramidici sono utilizzati per formare il sistema di isolamento del trasformatore, che riduce il volume del trasformatore all'80% all'85% della sua dimensione originale, riduce il carico di lavoro della sua manutenzione difettosa e migliora le prestazioni di sicurezza del trasformatore. Sfruttare appieno i vantaggi della fibra aramidica e applicarla nel trasformatore come materiale isolante principale, che può garantire la sicurezza della struttura. Nei trasformatori immersi in olio, le fibre aramidiche possono essere utilizzate per fabbricare trasformatori con alti punti di accensione in combinazione con olio β con un alto punto di accensione. Questo tipo di trasformatore ha basso costo operativo e buone prestazioni antincendio. Ad esempio, la qualità di un trasformatore da 150kVA in fibra aramidica e olio di silicone non è molto diversa da quella di un trasformatore da 100kVA.

2.2 Applicazione in vari motori

La fibra aramidica può essere utilizzata nel sistema di isolamento dei motori speciali e la prestazione di isolamento della fibra aramidica è buona nei motori di regolazione della velocità di conversione di frequenza e nei motori di conversione di frequenza CA 2500kV. Allo stesso tempo, l'uso della fibra aramidica per fare materiale composito della resina epossidica come anello di protezione del rotore del motore può efficacemente risolvere il problema della prestazione debole della cintura di latitudine tradizionale in fibra di vetro. In condizioni normali, la resistenza alla trazione del campione è 1816MPa, quindi può soddisfare i requisiti dell'ambiente operativo elevato. Inoltre, la fibra aramidica può anche essere utilizzata come isolamento strutturale tra i giri del motore, che può ridurre lo spessore dello strato isolante, ridurre il tasso di aumento della temperatura del motore e migliorare le prestazioni complessive del motore.

Le fibre aramidiche possono essere utilizzate anche nei generatori. Dopo che la carta della fibra è immersa in resina epossidica, viene posizionata nella bobina del rotore per formare una struttura isolante, migliorare la resistenza meccanica della bobina e accorciare il ciclo di produzione del generatore. I ricercatori hanno studiato il generatore Dongfang utilizzato nell'unità Three Gorges e hanno scoperto che l'unità utilizza materiale aramidico come isolamento dell'avvolgimento, che non solo soddisfa i requisiti tecnici di isolamento dell'unità, ma può anche essere utilizzato in generatori idroelettrici di grandi o medie dimensioni.

Inoltre, la fibra aramidica può anche essere utilizzata nell'isolamento di messa a terra del motore per evitare il problema di arresto anomalo del motore. La fibra aramidica e la poliimide sono utilizzati per formare un materiale composito per formare un filo di piombo chiuso. Gli strati interni ed esterni sono intrecciati dalla fibra aramidica, che può rendere il motore avere buone prestazioni di isolamento in condizioni di olio lubrificante e refrigerante.

2.3 Applicazione nel circuito stampato

Nel processo di produzione dei circuiti stampati (di seguito denominati PCB), le fibre aramidiche sono utilizzate per sintetizzare supporti elettronici ad alta densità di chip lead. Questo tipo di supporto ha forti proprietà di trazione, quindi può evitare lamiere di rame e substrati di resina dopo essere stato riscaldato. problemi di separazione. Nell'industria elettronica, l'uso di materiali aramidici per produrre schede PCB può migliorare la resistenza e la qualità dei circuiti stampati. Questo tipo di circuito ha una buona dimensione e un coefficiente di espansione di 3×10-6/°C. A causa della bassa costante dielettrica del circuito stampato, è adatto per la trasmissione ad alta velocità delle linee.

Rispetto ai materiali in fibra di vetro, la massa di questo circuito è ridotta del 20%, realizzando così l'obiettivo di fabbricazione di peso leggero e piccolo sistema di apparecchiature elettroniche. Una società giapponese ha sviluppato una scheda PCB con migliore stabilità, maggiore flessibilità e più forte resistenza all'umidità. Nel processo di produzione, le fibre aramidiche sono utilizzate nella meta-posizione, che accelera la preparazione di materiali resina a base epossidica. Rispetto all'applicazione del materiale opposto, è più facile da elaborare e ha migliori prestazioni di assorbimento dell'umidità. I PCB realizzati con fibre aramidiche sono leggeri nel peso e forti nelle prestazioni, e possono essere utilizzati in smartphone e tablet computer. Inoltre, i circuiti stampati di corrente basati su fibra aramidica con struttura multistrato possono imballare l'elettronica ad alta densità, che sono adatti per la trasmissione ad alta velocità dei circuiti e sono stati ampiamente utilizzati nell'industria militare.

2.4 Applicazioni nei componenti dell'antenna

Grazie alle buone proprietà dielettriche del materiale aramidico, viene applicato nelle parti radome, che è più sottile del tradizionale radome di vetro, con buona rigidità e maggiore trasmittanza del segnale. Rispetto al radome di mezza lunghezza d'onda, il radome nella posizione intercalare utilizza materiale aramidico per fare l'intercalare a nido d'ape. Il materiale del nucleo è più leggero e più resistente del materiale del nucleo del vetro. Lo svantaggio è il costo di produzione. più in alto. Pertanto, può essere utilizzato solo nella fabbricazione di componenti radome in campi di fascia alta come radar di bordo e radar aerei.

2.5 Applicazioni in altri settori

Oltre alle applicazioni nei campi di cui sopra, le fibre aramidiche sono anche ampiamente utilizzate in componenti elettronici quali film compositi, corde isolanti / barre, interruttori e freni. Ad esempio: In una linea di trasmissione 500kV, utilizzare la corda isolante fatta di materiale aramidico invece di isolare la sospensione come strumento portante e utilizzare la corda isolante per collegare l'asta della vite, che è favorevole a promuovere un fattore di sicurezza superiore a 3. L'asta isolante è composta principalmente da fibra aramidica e fibra poliestere intrecciate, poste in vuoto, immerse in materiale resina epossidica e modellate dopo la polimerizzazione. Ha una buona resistenza alla corrosione durante l'uso, peso leggero e resistenza superiore e questo materiale ha buone prestazioni di isolamento. Nella linea 110kV, l'operazione di utilizzo di barre isolanti è relativamente frequente e la sua resistenza meccanica è elevata durante l'applicazione ed ha buone caratteristiche dinamiche di resistenza alla fatica. Nella produzione di macchinari elettrici, l'uso di materiali in fibra aramidica può migliorare la resistenza dei componenti e prevenire gravi usura sulla superficie delle sostituzioni di stampaggio. Può sostituire le fibre di vetro in apparecchiature elettriche. Il contenuto di fibra delle fibre aramidiche è 5%, e la lunghezza può raggiungere 6,4 mm. La resistenza alla trazione è 28,5 MPa, la resistenza dell'arco è 192s e la resistenza all'urto è 138,68 J / m, quindi la resistenza all'usura è più alta.