Aplicação da fibra de aramida em campos de isolamento elétrico

Aplicação da fibra de aramida em campos de isolamento elétrico

1.1 Transformador

Em termos de fio de núcleo, intercamada e isolamento de fase de transformadores, o uso de fibras de aramida é, sem dúvida, um material ideal. Tem vantagens óbvias no processo de aplicação, e o índice de limitação de oxigênio do papel de fibra é >28, por isso é um bom material retardador de chama em si. Ao mesmo tempo, a resistência ao calor atinge 220 graus, o que pode reduzir o espaço de resfriamento do transformador, tornar sua estrutura interna compacta, reduzir a perda do transformador quando não é carga e reduzir o custo de fabricação. Devido ao seu bom efeito de isolamento, pode melhorar a capacidade do transformador de armazenar temperatura e carga harmônica, por isso tem aplicações importantes na isolação do transformador. Além disso, o material tem boa resistência à umidade e pode ser usado em ambientes úmidos.

1.2 motor

No processo de fabricação de motores, fibras de aramida são amplamente utilizadas. As fibras e o cartão juntos formam o sistema de isolamento dos produtos do motor, de modo que os produtos possam operar sob condições de sobrecarga. Devido ao tamanho pequeno do material e boas propriedades, ele pode ser intacto durante o processo de enrolamento da bobina. Seus métodos de aplicação incluem isolamento entre fases, cabos, terrenos, fios, forros de fenda, etc Por exemplo: o papel de fibra com uma espessura de 0,18mm ~ 0,38mm tem boa flexibilidade e é adequado para isolamento de revestimento de fenda; o papel da fibra com uma espessura de 0.51mm~0.76mm tem uma dureza embutida mais alta, assim que pode ser usado na posição da cunha do entalhe.

1.3 Placa de circuito

Após a aplicação de fibras de aramida em placas de circuito, a força elétrica, a resistência do ponto e a velocidade do laser são maiores. Ao mesmo tempo, a usinabilidade dos íons é maior e a densidade do íon é menor. Devido às vantagens acima, é amplamente utilizado no campo da eletrônica. Na década de 1990, placas de circuito feitas de materiais de aramida tornaram-se o foco de materiais de substrato SMT, e fibras de aramida são amplamente utilizadas em substratos de placa de circuito e outros aspectos.

Antena de radar 1.4

No rápido desenvolvimento das comunicações via satélite, as antenas de radar são necessárias para ter as vantagens de pequena massa, peso leve e alta confiabilidade. A fibra de aramida tem alta estabilidade no desempenho, boa capacidade de isolamento elétrico e forte permeabilidade de onda e propriedades mecânicas, por isso pode ser usada no campo de antenas de radar. Por exemplo: pode ser razoavelmente usado em estruturas como antenas aéreas, radomas como navios de guerra e aeronaves, e alimentadores de radar.

02 A aplicação específica da fibra de aramida no campo da isolação elétrica e eletrônica

2.1 Aplicação em vários transformadores

Fibras de aramida podem ser usadas em transformadores do tipo seco. Usando fibras de aramida em pontos de enrolamento da bobina pode efetivamente aumentar o índice de temperatura do sistema de isolamento do transformador e prolongar sua vida útil. O sistema de isolamento resistente a altas temperaturas é composto de papel de fibra, óleo de alta temperatura, etc. É usado em equipamentos de tração ferroviária e equipamentos de distribuição de energia para reduzir a qualidade e volume de transformadores. Em trens de alta velocidade, materiais de aramida são usados para formar o sistema de isolamento do transformador, o que reduz o volume do transformador para 80% a 85% de seu tamanho original, reduz a carga de trabalho de sua manutenção defeituosa e melhora o desempenho de segurança do transformador. Faça pleno uso das vantagens da fibra de aramida e aplique-a no transformador como o principal material de isolamento, o que pode garantir a segurança da estrutura. Em transformadores imersos em óleo, fibras de aramida podem ser usadas para fabricar transformadores com altos pontos de ignição em conjunto com óleo β com um alto ponto de ignição. Este tipo de transformador tem baixo custo operacional e bom desempenho de fogo. Por exemplo, a qualidade de um transformador de 150kVA feito de fibra de aramida e óleo de silicone não é muito diferente da de um transformador de 100kVA.

2.2 Aplicação em vários motores

A fibra de aramida pode ser usada no sistema de isolamento de motores especiais, e o desempenho de isolamento da fibra de aramida é bom em motores de regulação de velocidade de conversão de frequência e motores de conversão de frequência CA 2500kV. Ao mesmo tempo, o uso de fibra de aramida para fazer material composto de resina epóxi como o anel de proteção do rotor do motor pode efetivamente resolver o problema do desempenho fraco da correia de latitude tradicional de fibra de vidro. Sob condições normais, a resistência à tração da amostra é 1816MPa, para que possa atender às exigências do ambiente operacional elevado. Além disso, a fibra de aramida também pode ser usada como o isolamento estrutural entre as voltas do motor, o que pode reduzir a espessura da camada de isolamento, reduzir a taxa de aumento de temperatura do motor e melhorar o desempenho geral do motor.

Fibras de aramida também podem ser usadas em geradores. Depois que o papel de fibra é embebido em resina epóxi, ele é colocado na bobina do rotor para formar uma estrutura isolante, melhorar a resistência mecânica da bobina e encurtar o ciclo de fabricação do gerador. Os pesquisadores estudaram o gerador Dongfang usado na unidade de Três Gargantas e descobriram que a unidade usa material de aramida como isolamento de enrolamento, que não só atende aos requisitos técnicos de isolamento da unidade, mas também pode ser usado em geradores hidrelétricos de grande ou médio porte.

Além disso, a fibra de aramida também pode ser usada no isolamento de aterramento do motor para evitar o problema de desligamento anormal do motor. Fibra de aramida e poliimida são usados para formar um material composto para formar um fio de chumbo fechado. As camadas internas e externas são trançadas por fibra de aramida, o que pode fazer com que o motor tenha bom desempenho de isolamento sob condições de óleo lubrificante e refrigerante.

2.3 Aplicação em placa de circuito impresso

No processo de fabricação de placas de circuito impresso (doravante referidas como PCB), fibras de aramida são usadas para sintetizar suportes de chumbo de chip eletrônico de alta densidade. Este tipo de suporte tem fortes propriedades de tração, assim que pode evitar folhas de cobre e substratos de resina após ser aquecido. problemas de separação. Na indústria eletrônica, o uso de materiais de aramida para fabricar placas PCB pode melhorar a força e a qualidade das placas de circuito. Este tipo de placa de circuito tem um bom tamanho e um coeficiente de expansão de 3×10-6 /°C. Devido à baixa constante dielétrica da placa de circuito, é adequado para transmissão de alta velocidade de linhas.

Comparado com materiais de fibra de vidro, a massa desta placa de circuito é reduzida em 20%, realizando assim o objetivo de fabricação de peso leve e pequeno sistema de equipamentos eletrônicos. Uma empresa japonesa desenvolveu uma placa PCB com melhor estabilidade, maior flexibilidade e maior resistência à umidade. No processo de fabricação, fibras de aramida são usadas na meta-posição, o que acelera a preparação de materiais de resina à base de epóxi. Comparado com a aplicação do material oposto, é mais fácil de processar e tem melhor desempenho de absorção de umidade. Os PCBs feitos de fibras de aramida são leves e fortes no desempenho, e podem ser usados em smartphones e tablets. Além disso, placas de circuito atuais baseadas em fibra de aramida com estrutura multicamada podem embalar eletrônicos de alta densidade, que são adequados para transmissão de alta velocidade de circuitos e têm sido amplamente utilizados na indústria militar.

2.4 Aplicações em Componentes de Antena

Devido às boas propriedades dielétricas do material aramida, ele é aplicado nas peças de radoma, que é mais fino do que o radoma de vidro tradicional, com boa rigidez e maior transmitância de sinal. Comparado com o radoma de meio comprimento de onda, o radoma na posição da camada intermediária usa material de aramida para fazer a camada intermediária do favo de mel. O material do núcleo é mais leve em peso e maior em resistência do que o material do núcleo de vidro. A desvantagem é o custo de fabricação. Mais alto. Portanto, ele só pode ser usado na fabricação de componentes de radoma em campos de ponta, como radar de bordo e radar aéreo.

2.5 Aplicações noutros domínios

Além das aplicações nos campos acima, as fibras de aramida também são amplamente utilizadas em componentes eletrônicos, tais como filmes compostos, cordas / hastes isolantes, disjuntores e freios. Por exemplo: Em uma linha de transmissão de 500kV, use corda isolante feita de material aramida em vez de suspensor isolante como ferramenta de suporte de carga e use corda isolante para conectar a haste de parafuso, o que é propício para promover um fator de segurança acima de 3. A haste isolante é composta principalmente de fibra de aramida e fibra de poliéster entrelaçadas, colocadas em vácuo, imersas em material de resina epóxi e moldadas após a cura. Tem boa resistência à corrosão durante o uso, peso leve e maior resistência, e este material tem bom desempenho de isolamento. Na linha 110kV, a operação de usar hastes isolantes é relativamente frequente, e sua resistência mecânica é alta durante a aplicação, e tem boas características de resistência dinâmica à fadiga. Na fabricação de máquinas elétricas, o uso de materiais de fibra de aramida pode melhorar a resistência dos componentes e evitar desgaste sério na superfície de substituições de moldagem. Pode substituir fibras de vidro em equipamentos elétricos. O teor de fibra de fibras de aramida é de 5%, e o comprimento pode chegar a 6,4mm A resistência à tração é 28,5MPa, a resistência do arco é 192s, e a resistência ao impacto é 138,68J / m, assim que a resistência ao desgaste é maior.