מהו חומר בידוד: סיווג ויישומיו

חומר בידוד חשמלי / חומר בידוד משמש כדי למנוע את זרימת הזרם. הוא יוצר קשרים יוניים והחומרים בעלי מוליכות נמוכה ועמידות גבוהה זמינים בצורה של מוצק, נוזלי, גזי כמו הפלסטיק המשמש לתקעים, שמן בידוד המשמש ל שַׁנַאי וכו '. לחומרים אלה יש עמידות גבוהה מאוד ולכן זרימת הזרם החשמלי דורשת מתח גבוה במיוחד כמו קילו או מגה וולט כדי לשלוח אליהם כמה מיליאמפר זרם. המבודדים משמשים בעיקר לאחסון וגם בכל ציוד חשמלי ביתי ומסחרי לבידוד המוליך מהאדמה.

מהו חומר בידוד / חומר בידוד חשמלי?

חומר הבידוד החשמלי / חומרי הבידוד הם החומרים המעכבים העברת חום, זרם חשמלי או רעש. לכל חומרי הבידוד מקדם התנגדות שלילי לטמפרטורה וככזה מצטמצם ההתנגדות עם עליית הטמפרטורה. תפקוד המבודד חשוב מאוד שבלעדיו שום מכונת חשמל לא יכולה לעבוד, עיקר התקלה בתחום הנדסת החשמל נובע מכשל בבידוד. חשיבותם של חומרי הבידוד הולכת וגוברת מיום ליום מכיוון שיש מספר אין ספור של סוגי מבודדים הקיימים בשוק. הבחירה בסוג חומר הבידוד הנכון חשובה מאוד מכיוון שחיי הציוד תלויים בסוג החומר בו משתמשים.

יסודות חומר בידוד

ה מבודדים הם החומרים שיש להם אלקטרוני הערכיות שמונה או קרוב יותר לשמונה. כאשר אלקטרוני הערכיות הם שמונה ברור שהאטום נמצא במצב יציב והם מציעים עמידות גבוהה מאוד מכיוון שאין אלקטרונים חופשיים, גם הפער האסור בין הולכה לרצועת הערכיות הוא יותר. המבנה האטומי של ניאון חומר בידוד מוצג באיור שלהלן.

מבנה אטומי של חומר בידוד ניאון

כפי שמוצג באיור לעיל, לאטום זה יש שמונה אלקטרונים במסלול החיצוני ביותר, ולכן הם יציבים והוא יכול להיחשב כמבודד. במבנה האטומי של פלואור יש שבעה אלקטרונים במסלולם החיצוני ביותר באלקטרון ערכיות. המבנה האטומי של חומר הבידוד פלואור מוצג באיור שלהלן.

מבנה אטומי של פלואור

האטומים כמו חמצן שיש להם שישה אלקטרונים בלבד באלקטרון ערכיות, הם יכולים להיות מסווגים גם כמבודד, אך תכונות הבידוד של חמצן נמוכות מזו של פלואור וניאון.

מבנה אטומי של חמצן

האטומים שיש להם שמונה אלקטרונים ושבעה אלקטרונים במסלול החיצוני ביותר מתנהגים כמבודד טוב בהשוואה לאטומים שיש להם שישה אלקטרונים ערכיים.

מהו בידוד זכוכית?

בטמפרטורה גבוהה מבודדי הזכוכית מתוכננים או מיוצרים על ידי ערבוב של סוגי החומרים השונים, כולל קוורץ ואבקת סיד, ואז מתקרר בתבנית. החיסרון העיקרי של מבודד הזכוכית הוא, בהשוואה לסוג המבודדים האחר, הזיהומים נצפים בקלות על ידי מבודד הזכוכית ועל פני מבודד הזכוכית, ניתן לזקק את הלחות בקלות.

נכסים

המאפיינים של מבודד הזכוכית הם

• חוזק דיאלקטרי: הערך המשוער של חוזק דיאלקטרי הוא 140 קילו וולט / ס'מ.
• חוזק לחיצה: הערך המשוער של חוזק הדחיסה הוא 10,000 ק'ג / ס'מ.
• חוזק מתיחה: הערך המשוער של חוזק המתיחה הוא 35,000 ק'ג / ס'מ.

יתרונות

היתרונות של מבודד הזכוכית הם

• השווה לפורצלן, חוזק הדיאלקטרי גבוה מאוד במבודד זכוכית
• התנגדות גבוהה
• חוזק המתיחה גבוה מחרסינה
• זה זול יותר מבידוד חרסינה
• פחות עלות

מהו מבודד פולימרים?

המבודד הפולימרי או הפולימרי ידוע גם כמבודד מרוכב. זהו חומר בידוד קל משקל ובעל חוזק מכני גבוה. החיסרון של מבודד הפולימר הוא אם יש פער לא רצוי בין מזג האוויר לליבתם הלחות שלהם עלולה להיכנס.

נכסים

לבודד הפולימרי או הפולימרי יש תכונות מצוינות שהם הידרופוביות, קלת משקל ויכולת נגד מזג אוויר.

יתרונות

היתרונות של מבודד הפולימר הם

• השווה לבודד חרסינה וזכוכית מבודד הפולימר קל מאוד
• עלות ההתקנה נמוכה
• חוזק מתיחה גבוה יותר מחרסינה
• הופעה טובה יותר

מהו מבודד חרסינה?

מבודד החרסינה הוא חומר בידוד סיליקט מאלומיניום. בימינו, חומר זה משמש לבידוד התקורה. השבוע במתיחות ובעמידות זעזועים לקויה הוא חסרונותיו של מבודד חרסינה. ניתן לקרוא לחרסינה גם כקרמיקה. היישומים של מבודד זה הם קווי הפצה והולכה, מבודדים, תותבי שנאים, יחידות נתיכים, תקעים ושקעים.

נכסים

המאפיינים של מבודד החרסינה הם

• חוזק דיאלקטרי: הערך המשוער של חוזק דיאלקטרי הוא 60 קילו וולט / ס'מ.
• חוזק לחיצה: הערך המשוער של חוזק הדחיסה הוא 70,000 ק'ג / ס'מ.
• חוזק מתיחה: הערך המשוער של חוזק המתיחה הוא 500 ק'ג / ס'מ.

יתרונות

היתרונות של מבודד החרסינה הם

• בהשוואה לבידוד זכוכית החוזק המכני של מבודד החרסינה הוא גבוה מאוד
• זרם הדליפה נמוך
• זה פחות מושפע מהטמפרטורה
• חיים ארוכים
• קל לתחזוקה
• גמיש מאוד
• מאוד אמין

מאפייני חומר בידוד

כל המבודדים בשימוש צריכים לא רק להתנהג כמבודד בטווח רחב של מתח חשמלי אלא חייבים להיות חזקים מכנית. הם לא צריכים להיות מושפעים מחום, אטמוספרה, השפעות כימיות ועליהם להיות נקיים מעיוות בגלל הזדקנות. לכן לפני בחירת חומר בידוד, די הכרחי להכיר את המאפיינים השונים ואת השפעותיהם על בידוד. המאפיינים השונים של חומרי בידוד הם מאפיינים חשמליים, תכונות חזותיות, תכונות מכניות, תרמיות וכימיות.

תכונות חשמליות

המאפיינים החשמליים של חומרי בידוד מחולקים לשני סוגים הם עמידות בידוד וחוזק דיאלקטרי. התנגדות הבידוד מסווגת שוב לשני סוגים, הם עמידים בפני נפח ועמידות בפני השטח. הגורמים המשפיעים על עמידות בידוד הם טמפרטורה, הזדקנות, מתח מוחל ולחות והגורמים המשפיעים על חוזק דיאלקטרי הם טמפרטורה ולחות.

מאפיינים חזותיים

המאפיינים הוויזואליים של חומר בידוד הם מראה, צבע, והתגבשות שלו.

תכונות מכאניות

חלק מהתכונות המכניות שיש לטפל בהן בעת ​​בחירת חומר הבידוד הן מתח ודחיסה, עמידות בפני שחיקה, קרע, גזירה ופגיעה, צמיגות, נקבוביות, מסיסות, ספיגת לחות, וניתנות לעיבוד ויציבות.

מאפיינים תרמיים

המאפיינים התרמיים של חומר בידוד הם נקודת התכה, הבזק, תנודתיות, מוליכות תרמית, התפשטות תרמית ועמידות בחום.

תכונות כימיות

התכונות הכימיות השונות של חומר בידוד הן עמידות בפני השפעות כימיות חיצוניות, השפעות על חומרים אחרים, שינויים כימיים בחומר, היגרוסקופיות והזדקנות.

סיווג חומר בידוד

סיווג חומר הבידוד מבוסס על הסיווג התרמי, הסיווג הפיזי, הסיווג המבני, הכימי ותהליך הייצור.

סיווג תרמי

מבחינה תרמית מבודדים מסווגים לשבעה סוגים או שבעה מחלקות הם Class-Y, Class-A, Class-E, Class-B, Class-F, Class-H, ו- Class-C.

קלאסי

טמפרטורת ההגבלה מסוג Y היא 900 צלזיוס והחומרים נמצאים תחת סוג Y הם כותנה, נייר, משי וחומרים אורגניים דומים.

מחלקה A

טמפרטורת ההגבלה של Class A היא 1050 C והחומרים נמצאים תחת Class A הם נייר ספוג, משי, פוליאמיד, כותנה ושרפים.

מחלקה E

טמפרטורת ההגבלה Class-E היא 1200 C והחומרים נמצאים תחת Class E הם בידוד חוטי אמייל על בסיס פלסטיק אבקתי, שרפים אפוקסי פוליוויניל וכו '.

מחלקה B

טמפרטורת המגבלה מסוג B היא 1300 צלזיוס והחומרים הנמצאים תחת סוג B הם חומרים אנאורגניים המושרים בלכה.

מחלקה- F

טמפרטורת ההגבלה של Class F היא 1550 C והחומרים הנמצאים תחת Class F הם נציץ, אפוקסידי פוליאסטר לכה בעמידות גבוהה לחום.

Class-H

טמפרטורת ההגבלה בכיתה H היא 1800 צלזיוס והחומרים נמצאים תחת סוג H הם חומרים מרוכבים על נציץ, זכוכית, סיבים וכו '.

מחלקה C

טמפרטורת ההגבלה של Class C היא> 1800 C והחומרים נמצאים תחת Class C הם זכוכית, נציץ, קוורץ, קרמיקה, טפלון וכו '.

סיווג פיזי של חומר בידוד

הסיווג הפיזי של חומר בידוד מסווג לשלושה סוגים שהם מוצקים, נוזליים וגזיים. הסיווג הפיזי של מבודדים מוצג באיור שלהלן.

סיווג פיזי של חומרי בידוד

חומרי הבידוד המוצקים הם סיביים, קרמיים, נציצים, זכוכית, גומי ושרפים. חומרי הבידוד הנוזליים הם שמנים מינרליים, שמנים סינתטיים, שמני שנאים ושמנים שונים. חומרי הבידוד הגזיים הם אוויר, מימן, חנקן וגופרית הקספלואוריד.

סיווג מבני

הסיווג המבני של חומר בידוד מסווג לשני סוגים שהם תאית וסיבית.

סיווג כימי

הסיווג הכימי של חומר בידוד מסווג לשני סוגים שהם אורגניים ולא אורגניים.

תהליך ייצור

תהליך הייצור מסווג לשני סוגים שהם טבעיים וסינתטיים.

חלק מחומרי הבידוד הם פיברגלס, צמר מינרליים, תאית, סיבים טבעיים, פוליסטירן, פוליסוציאנוראט, פוליאוריטן, חזיתות בידוד, קצף פנולי, קצף אוריאה פורמלדהיד וכו '.

יישומים של חומר בידוד

היישומים של חומר בידוד הם

• כבל ו קווי תמסורת
• מערכות אלקטרוניות
• מערכות כוח
• מכשירים ניידים ביתיים
• סרט בידוד כבלים חשמליים
• ציוד מגן אישי
• שטיחי גומי חשמליים

שאלות נפוצות

1). מהם חומרי הבידוד הנפוצים?

חלק מחומרי הבידוד הנפוצים כמו קרמיקה, זכוכית, טפלון, סיליקון וכו '.

2). באילו חומרים משתמשים לבידוד חוטים?

כמה מחומרי הבידוד החשמליים הטובים הטובים ביותר הם זכוכית, נייר, טפלון, PVC, לכה וגומי.

3). מהם החומרים הנפוצים לבידוד תרמי?

חומרי הבידוד התרמיים הנפוצים הם צמר מינרלים, פיברגלס, פוליסטירן, תאית, קצף פוליאוריטן וכו '.

4). מהם היישומים של חומרי בידוד?

היישומים של חומר בידוד הם שטיחי גומי חשמליים, מערכות חשמל ואלקטרוניקה, קווי כבלים ותמסורת וכו '.

5). מה החשיבות של חומרי בידוד?

הבחירה בסוג החומר הבידוד הנכון חשובה מאוד מכיוון שחיי הציוד תלויים בסוג החומר בו משתמשים.

במאמר זה מה הם חומרי בידוד / חומרי בידוד חשמליים , סיווג חומרי בידוד, יישומים, יתרונות ותכונות של בידוד זכוכית, מבודד חרסינה ומבודד פולימרי או פולימרי, מאפיינים של חומרי בידוד נידונים. הנה שאלה עבורך איזה סוג של חומרי בידוד משמשים בבית?