环氧树脂的绝缘性能应用资料

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环氧树脂应用课件

环氧树脂应用课件
可循环利用
通过循环利用技术,实现环氧树脂的再生利用,降低资源消耗和环 境污染。
低碳化
在可持续发展要求下,环氧树脂的低碳化也是未来的重要发展方向 ,如降低生产过程中的碳排放和水资源消耗。
市场发展前景与挑战
市场需求持续增长
随着经济的发展和产业升级,环 氧树脂在建筑、电子、航空航天 等领域的应用需求将持续增长。
复合化
通过与其他材料的复合,环氧树脂可以获得更优异的性能 ,如与碳纤维、玻璃纤维等增强材料的复合,提高其力学 性能和耐久性。
智能化
随着智能材料的发展,环氧树脂有望实现智能化,如温度 、压力等感应和响应性能的引入,使其具有更广泛的应用 前景。
环保与可持续发展要求
绿色化
随着环保意识的提高,环氧树脂的绿色化成为未来的重要发展方 向,如无溶剂型、水性化等环保型环氧树脂的开发。
保持通风良好
在操作过程中,保持工作区域通风良好,以 降低有害气体浓度。
避免儿童接触
将环氧树脂存放在儿童无法触及的地方,避 免误食或误用。
THANKS
感谢观看
固化工艺
固化剂选择
根据环氧树脂的种类和用途选择合适的固化剂,如胺类、酸酐类 、咪唑类等。
固化条件
控制固化温度、时间和压力等工艺参数,确保环氧树脂完全固化。
固化设备
常用的固化设备包括烘箱、压力釜、加热炉等。
CHAPTER
04
环氧树脂的发展趋势与未来展 望
新材料与新技术的发展
高性能化
随着新材料技术的不断发展,环氧树脂的高性能化成为未 来的发展趋势,如高强度、高韧性、耐高温等性能的提升 。
建筑结构加固
01
环氧树脂可以作为加固剂,用于增强混凝土结构的强度和耐久

高压环氧树脂绝缘子

高压环氧树脂绝缘子

高压环氧树脂绝缘子简介高压环氧树脂绝缘子是一种用于电力传输和配电系统中的重要电气设备。

它具有优异的绝缘性能、耐电弧性能和机械强度,广泛应用于变电站、输电线路等领域。

本文将从材料、制造工艺、特点和应用等方面对高压环氧树脂绝缘子进行全面详细的介绍。

一、材料高压环氧树脂绝缘子的主要材料是环氧树脂。

环氧树脂是一种聚合物材料,具有良好的机械性能、化学稳定性和耐热性。

在制造高压环氧树脂绝缘子时,通常还会添加填充剂、增韧剂和硬化剂等辅助材料,以提高其性能。

二、制造工艺高压环氧树脂绝缘子的制造工艺包括以下几个主要步骤:1. 材料准备首先需要准备好所需的原材料,包括环氧树脂、填充剂、增韧剂和硬化剂等。

这些材料需要经过精确的配比,以保证最终产品的性能稳定。

2. 模具制作根据绝缘子的形状和尺寸要求,制作相应的模具。

模具通常采用金属材料,具有良好的耐磨性和热传导性能。

3. 混合与搅拌将环氧树脂、填充剂、增韧剂和硬化剂等原材料按照一定比例加入混合容器中,并进行搅拌,使其充分混合均匀。

4. 浇注与固化将混合好的材料浇注到预先准备好的模具中,并在一定温度下进行固化。

固化过程中,环氧树脂会发生聚合反应,形成坚固的绝缘体结构。

5. 后处理经过固化后,将绝缘子从模具中取出,并进行必要的修整和表面处理。

同时还需要进行电气性能测试和质量检验,以确保产品符合要求。

三、特点高压环氧树脂绝缘子具有以下几个显著特点:1. 优异的绝缘性能环氧树脂具有良好的绝缘性能,能够有效阻止电流的泄漏和击穿,保证电力系统的安全运行。

2. 耐电弧性能高压环氧树脂绝缘子在电弧作用下能够有效抵抗电弧冲击和高温熔化,具有较高的耐受短路电流能力。

3. 机械强度高由于环氧树脂具有较高的机械强度,所以高压环氧树脂绝缘子具有良好的抗拉、抗压和抗挤压性能,能够承受较大的外部载荷。

4. 耐候性好高压环氧树脂绝缘子具有良好的耐候性,可以在恶劣的户外环境中长期使用而不受损坏。

5. 结构紧凑轻巧相比传统绝缘材料,高压环氧树脂绝缘子结构更加紧凑轻巧,占用空间小,方便安装和维护。

环氧树脂e44的新用途描述

环氧树脂e44的新用途描述

环氧树脂e44的新用途描述1. 环氧树脂e44的介绍环氧树脂是一种高性能材料,具有优异的力学性能和化学稳定性,在众多领域得到广泛应用。

其中,环氧树脂e44是一种新型的环氧树脂,具有独特的性质和应用潜力。

本文将深入探讨环氧树脂e44的新用途及其描述。

2. 环氧树脂e44在航空航天领域的应用随着航空航天技术的不断发展,对材料性能和可靠性的要求也越来越高。

环氧树脂e44以其优异的耐热性和耐腐蚀性,成为了航空航天领域中的理想材料。

在飞机结构中,环氧树脂e44可以用于制作轻质复合材料,提高飞机的燃油效率和载重能力。

3. 环氧树脂e44在电子行业中的应用随着电子设备的不断减小和功能的不断增强,对封装材料的要求也越来越高。

环氧树脂e44具有优异的电绝缘性能和封装性能,可以广泛应用于电子行业。

在集成电路封装中,环氧树脂e44可以作为封装材料,保护细小的电子元件并提高其可靠性。

4. 环氧树脂e44在建筑工程中的应用建筑工程中,耐久性和施工效率是关键因素。

环氧树脂e44具有优异的耐候性和粘结性能,可以应用于建筑材料的改良和修复。

在混凝土修复中,环氧树脂e44可以作为修补材料,填补混凝土的裂缝并增强材料的强度。

5. 环氧树脂e44在汽车制造中的应用汽车制造领域对材料的要求越来越高,包括轻量化、耐腐蚀性和阻尼性能等。

环氧树脂e44具有良好的机械性能和热稳定性,可以在汽车制造中发挥重要作用。

在车身制造中,环氧树脂e44可以应用于玻璃纤维增强塑料的制作,提高汽车的轻量化水平并增强车身的刚度。

6. 我对环氧树脂e44的观点和理解在深入了解环氧树脂e44的特性和应用后,我认为它具有广阔的市场前景和潜力。

环氧树脂e44不仅适用于传统领域,如航空航天和建筑工程,还可以应用于新兴领域,如电子和汽车制造。

其优异的性能和多功能性使其成为一种理想的高性能材料。

我相信,在未来的发展中,环氧树脂e44将继续创造更多的应用领域,并为各行各业带来更多的机遇和挑战。

el型环氧树脂

el型环氧树脂

el型环氧树脂EL型环氧树脂是一种高性能的环氧树脂,具有优异的电气性能和机械性能,广泛应用于电子、电器、航空、航天、汽车、建筑等领域。

本文将从EL型环氧树脂的特点、应用和发展趋势三个方面进行介绍。

一、EL型环氧树脂的特点1. 优异的电气性能:EL型环氧树脂具有优异的绝缘性能、介电常数低、介质损耗小、耐电弧击穿、耐电压应力等特点,能够满足高压、高频、高温等复杂电气环境下的使用要求。

2. 优异的机械性能:EL型环氧树脂具有高强度、高硬度、高韧性、高耐磨性等特点,能够满足各种机械性能要求。

3. 良好的加工性能:EL型环氧树脂具有良好的流动性、可塑性、可加工性,能够满足各种复杂形状的加工要求。

二、EL型环氧树脂的应用1. 电子、电器领域:EL型环氧树脂广泛应用于电子元器件的封装、电路板的制造、电缆的绝缘、变压器的浸渍等领域。

2. 航空、航天领域:EL型环氧树脂具有优异的耐高温、耐低温、耐辐射、耐腐蚀等特点,能够满足航空、航天领域的使用要求,如飞机结构件、卫星部件等。

3. 汽车、建筑领域:EL型环氧树脂具有高强度、高硬度、高耐磨性等特点,能够满足汽车、建筑领域的使用要求,如汽车零部件、建筑结构件等。

三、EL型环氧树脂的发展趋势1. 高性能化:随着科技的不断进步,人们对环氧树脂的性能要求越来越高,EL型环氧树脂也将不断追求高性能化。

2. 环保化:环保已成为全球关注的焦点,EL型环氧树脂也将不断追求环保化,如采用可再生材料、低VOC等技术。

3. 应用领域的拓展:随着社会的不断发展,人们对环氧树脂的应用领域也将不断拓展,EL型环氧树脂也将不断适应新的应用领域。

EL型环氧树脂具有优异的电气性能和机械性能,广泛应用于电子、电器、航空、航天、汽车、建筑等领域,未来也将不断追求高性能化、环保化和应用领域的拓展。

环氧树脂的绝缘强度

环氧树脂的绝缘强度

环氧树脂的绝缘强度环氧树脂是一种常见的绝缘材料,具有较高的绝缘强度。

绝缘强度是指材料在电场作用下的抗电击穿能力,它是判断绝缘材料性能优劣的重要指标之一。

本文将详细介绍环氧树脂的绝缘强度,包括其定义、影响因素以及提高绝缘强度的方法。

一、绝缘强度的定义绝缘强度是指绝缘材料在一定工作电场下不发生击穿的电压强度。

它是评价绝缘材料绝缘性能的重要指标,通常用电场强度(单位是V/mm)来表示。

绝缘强度越高,说明材料的绝缘性能越好,能够有效阻止电流流过,避免电器设备发生故障。

二、环氧树脂绝缘强度的影响因素环氧树脂的绝缘强度受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1.材料纯度:纯度高的环氧树脂具有较好的绝缘性能,因为纯度越高,杂质和导电物质的含量越低,电流传导能力越差,绝缘强度也越高。

2.材料结构:环氧树脂分子结构的紧密程度和有机骨架的稳定性对绝缘强度有重要影响。

分子结构越紧密,有机骨架越稳定,电流在材料内部的传导能力越差,绝缘强度越高。

3.湿度:湿度对环氧树脂的绝缘强度有显著影响。

湿度增加会导致环氧树脂中的水分子与材料中的离子发生作用,形成导电通道,降低绝缘强度。

因此,在潮湿环境下使用环氧树脂时,绝缘强度会降低。

4.温度:温度对绝缘强度也有较大影响。

一般情况下,温度升高会导致绝缘强度下降。

这是因为温度升高会加速材料分子的热运动,增大电子的激发能量,使电子更容易从价带跃迁到导带,导致绝缘强度降低。

三、提高环氧树脂绝缘强度的方法为了提高环氧树脂的绝缘强度,可以采取以下措施:1.提高材料纯度:通过提高环氧树脂的纯度,降低杂质和导电物质的含量,可以有效提高绝缘强度。

2.优化材料结构:通过调整环氧树脂的分子结构和有机骨架的稳定性,增加分子之间的键合强度,可以提高绝缘强度。

3.防潮措施:在环氧树脂的加工和使用过程中,采取防潮措施,避免湿度对绝缘强度的影响。

4.降低温度:在使用环氧树脂的电器设备中,可以采取散热措施,降低设备的工作温度,从而提高环氧树脂的绝缘强度。

环氧树脂应用领域

环氧树脂应用领域

环氧树脂应用领域环氧树脂是一种高性能的合成材料,具有优异的机械性能、化学性能、电气性能和耐热性能等特点,广泛应用于各个领域。

下面将介绍环氧树脂在不同应用领域的具体应用情况。

1. 航空航天领域环氧树脂具有轻质、高强度、高刚度等特点,因此在航空航天领域中得到广泛应用。

例如,在飞机制造中,环氧树脂可以用于制造飞机机身、机翼、尾翼等部件,能够减轻飞机的重量,提高飞机的载荷能力和飞行速度。

此外,在航天器制造中,环氧树脂可以用于制造热防护材料、高温结构材料等,能够提高航天器的抗热性能和耐用性。

2. 电子电器领域在电子电器领域中,环氧树脂主要用于制造电路板、封装材料、电气绝缘材料等。

例如,在电路板制造中,环氧树脂可以用于制造高密度电路板和多层印制板,能够提高电路板的性能和可靠性。

在电气绝缘材料制造中,环氧树脂可以用于制造电缆绝缘材料、变压器绝缘材料等,能够提高电气设备的安全性和稳定性。

3. 汽车制造领域在汽车制造领域中,环氧树脂主要用于制造车身、发动机部件、制动系统等。

例如,在车身制造中,环氧树脂可以用于制造轻质复合材料车身,能够减轻车身重量,提高汽车的燃油经济性和操控性能。

在发动机部件制造中,环氧树脂可以用于制造高温耐用的发动机附件,能够提高发动机的性能和寿命。

在制动系统制造中,环氧树脂可以用于制造制动片、制动盘等部件,能够提高制动系统的性能和安全性。

4. 建筑装饰领域在建筑装饰领域中,环氧树脂主要用于制造地坪、涂料、粘合剂等。

例如,在地坪制造中,环氧树脂可以用于制造高强度、高耐磨的地坪材料,能够提高地坪的使用寿命和美观度。

在涂料制造中,环氧树脂可以用于制造高光泽、防腐蚀的涂料,能够提高建筑物的耐用性和美观度。

在粘合剂制造中,环氧树脂可以用于制造高强度、高粘结性的粘合剂,能够提高建筑材料的粘结强度和耐用性。

环氧树脂在各个领域中都有着广泛的应用,能够提高材料的性能和可靠性,推动各个行业的技术进步和发展。

随着科技的不断进步和创新,相信环氧树脂在未来的应用领域中会有更加广泛和深入的应用。

环氧树脂型号及用途

环氧树脂型号及用途环氧树脂是一种高分子化合物,由环氧基团和酚基团组成,具有优异的力学性能、电绝缘性和耐化学腐蚀性,因此在各个领域都有广泛的应用。

下面将介绍几种常见的环氧树脂型号及其用途。

1.E-51型环氧树脂:E-51型环氧树脂是一种室温固化型环氧树脂,具有较低的粘度和较短的固化时间。

它广泛应用于涂层、粘合剂和封装材料等领域,其主要特点是硬度高、附着力强、耐化学腐蚀性好。

2.E-44型环氧树脂:E-44型环氧树脂是一种高温固化型环氧树脂,适用于工业涂料、电子粘合剂和复合材料等领域。

它具有耐高温、耐化学腐蚀和优异的电绝缘性能。

3.E-68型环氧树脂:E-68型环氧树脂是一种低粘度的环氧树脂,适用于模具制造、复印机辊制造和电子封装等领域。

该树脂具有良好的流动性和高强度,可以满足精密模具的制造要求。

4.E-20型环氧树脂:E-20型环氧树脂是一种具有优异机械性能和耐化学腐蚀性的环氧树脂,适用于造船、化工设备和石油管道等领域。

它具有高强度、耐磨损、耐冲击等特点,可以保证设备的安全可靠运行。

5.E-44F型环氧树脂:E-44F型环氧树脂是一种具有耐高温性和耐化学腐蚀性的环氧树脂,适用于飞机、火箭和导弹等高温环境下的结构材料。

该树脂具有较好的耐热性、耐腐蚀性和耐辐射性,可以满足航空航天领域的要求。

6.E-51F型环氧树脂:E-51F型环氧树脂是一种较低粘度的固化型环氧树脂,适用于电子封装、电路板和印刷线路板等领域。

该树脂具有良好的电绝缘性、耐化学腐蚀性和封装性能,可以保护电子元件的安全运行。

总而言之,不同型号的环氧树脂在不同领域具有不同的用途,如涂层、粘合剂、封装材料、模具制造、复合材料、造船、化工设备、石油管道、航空航天和电子封装等。

通过选择合适的环氧树脂型号,可以满足不同领域的需求,提高产品的性能和可靠性。

环氧树脂型号及用途

环氧树脂型号及用途
环氧树脂是一种重要的合成树脂,其具有优异的性能和多样化的应用。

下面介绍一些常见的环氧树脂型号及其用途。

1.常用环氧树脂型号:
-E-12:低粘度、流动性好,主要用于浸渍材料和防水涂料。

-E-44:高强度、耐热性好,广泛应用于复合材料、涂料和粘接等领域。

-E-51:低收缩率、热稳定性强,适用于电子胶粘剂和绝缘材料。

-E-62:耐化学品、电绝缘性好,主要用于化学容器和电路板等领域。

2.环氧树脂的用途:
-复合材料:环氧树脂是制备复合材料的重要基础材料,可与玻璃纤维、碳纤维等增强材料共同构成复合材料,用于航空航天、汽车、体育器材等
领域。

-涂料:环氧树脂可以作为涂料的基料,具有优异的耐腐蚀、耐磨损和
耐高温性能及良好的附着力,广泛应用于金属表面涂覆、建筑装饰、水泥
地面等领域。

-粘接剂:环氧树脂具有优异的粘接性能、耐化学品性能和良好的耐热性,被广泛应用于金属、塑料、陶瓷等材料的粘接。

-电子胶粘剂:环氧树脂的绝缘性能好,可作为电子元器件的封装材料
和胶粘剂,用于电子行业的制造。

-铸造材料:环氧树脂可以与填料共混,形成高强度、高耐温性的复合
材料,被广泛应用于模具制造、电子零件包封等领域。

-工艺模具:环氧树脂具有较低的收缩率、高的精度和稳定的尺寸,适
用于制造工艺模具,如复印机壳体、电视机外壳等。

总而言之,环氧树脂以其优异的性能在各个领域得到了广泛的应用。

随着技术的进步和应用需求的增加,对环氧树脂的性能和应用范围也提出
了更高的要求,未来有望开发出更多新型环氧树脂,满足更多领域的需求。

常见环氧树脂种类及性能

常见环氧树脂种类及性能环氧树脂是一种重要的热固性塑料,广泛应用于化工、电子、建筑、航空航天等领域。

不同种类的环氧树脂具有不同的性能,下面将介绍常见的环氧树脂种类及其性能。

1.电子级环氧树脂电子级环氧树脂是用于制造电子元器件和线路板的重要材料。

它具有优异的电绝缘性能、耐高温性、化学稳定性和良好的机械强度。

电子级环氧树脂被广泛应用于电路封装、电子设备的固定与保护、电子封装材料等。

2.高温环氧树脂高温环氧树脂具有优异的耐高温性能,可以在高温下长时间使用而不产生膨胀和热分解。

它具有较低的粘度和较高的玻璃化转变温度,常用于制造高温工具和零件,如模具、发动机零部件等。

3.阻燃环氧树脂阻燃环氧树脂具有良好的阻燃性能,能够有效抑制火焰蔓延和减少有害气体的释放量。

它广泛应用于电子设备、电力设备、航空航天等领域,以提高产品的安全性和可靠性。

4.环保型环氧树脂环保型环氧树脂是指不含有机溶剂和挥发性有机物的环氧树脂。

它具有低挥发性、无毒无味、低污染等特点,是一种环保型材料。

环保型环氧树脂广泛应用于食品包装、饮料容器、水处理等领域。

5.自流平环氧树脂自流平环氧树脂具有较低的粘度和良好的自流平性能,能够形成光滑、平整的表面。

它被广泛应用于地坪涂料、工业地坪、环氧自流平地坪等领域,以提高地面的磨损、耐油、耐化学腐蚀和美观度。

6.耐化学腐蚀环氧树脂耐化学腐蚀环氧树脂具有优异的耐化学腐蚀性能,能够抵抗酸、碱、盐等化学品的侵蚀。

它被广泛应用于化工、石化、电力等行业的腐蚀环境中,用于制造容器、管道、泵等设备。

7.电气绝缘环氧树脂电气绝缘环氧树脂具有优异的电绝缘性能,能够在高电压下保持良好的绝缘性能。

它广泛应用于电力设备、电气元件、电缆绝缘等领域。

除了以上常见的环氧树脂种类,还有其他具有特殊性能的环氧树脂,如高强度环氧树脂、导热环氧树脂、低温环氧树脂等。

这些环氧树脂种类的性能各不相同,但都具有优异的耐化学腐蚀性能、电绝缘性能和机械强度,成为各个领域中不可或缺的材料。

环氧树脂应用概述

环氧树脂应用概述环氧树脂优良的物理机械和电绝缘性能、与各种材料的粘接性能、以及其使用工艺的灵活性是其他热固性塑料所不具备的。

因此它能制成涂料、复合材料、浇铸料、胶粘剂、模压材料和注射成型材料,在国民经济的各个领域中得到广泛的应用。

一、涂料环氧树脂在涂料中的应用占较大的比例,它能制成各具特色、用途各异的品种。

其共性:1、耐化学品性优良,尤其是耐碱性。

2、漆膜附着力强,特别是对金属。

3、具有较好的耐热性和电绝缘性。

4、漆膜保色性较好。

但是双酚A型环氧树脂涂料的耐候性差,漆膜在户外易粉化失光又欠丰满,不宜作户外用涂料及高装饰性涂料之用。

因此环氧树脂涂料主要用作防腐蚀漆、金属底漆、绝缘漆,但杂环及脂环族环氧树脂制成的涂料可以用于户外。

二、胶粘剂环氧树脂除了对聚烯烃等非极性塑料粘结性不好之外,对于各种金属材料如铝、钢、铁、铜;非金属材料如玻璃、木材、混凝土等;以及热固性塑料如酚醛、氨基、不饱和聚酯等都有优良的粘接性能,因此有万能胶之称。

环氧胶粘剂是结构胶粘剂的重要品种。

环氧树脂胶粘剂的主要用途见表l-1、表l-2及表l-3。

表1-1 环氧树脂胶粘剂的主要用途三、电子电器材料由于环氧树脂的绝缘性能高、结构强度大和密封性能好等许多独特的优点,已在高低压电器、电机和电子元器件的绝缘及封装上得到广泛应用,发展很快。

主要用于:1、电器、电机绝缘封装件的浇注。

如电磁铁、接触器线圈、互感器、干式变压器等高低压电器的整体全密封绝缘封装件的制造。

在电器工业中得到了快速发展。

从常压浇注、真空浇注已发展到自动压力凝胶成型。

中国树脂在线表1-2 环氧胶粘剂在土木建筑上的主要用途表1-3 环氧胶粘剂在汽车上的主要用途2、广泛用于装有电子元件和线路的器件的灌封绝缘。

已成为电子工业不可缺少的重要绝缘材料。

3、电子级环氧模塑料用于半导体元器件的塑封。

近年来发展极快。

由于它的性能优越,大有取代传统的金属、陶瓷和玻璃封装的趋势。

4、环氧层压塑料在电子、电器领域应用甚广。

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一、环氧树脂在电工绝缘领域中应用的特点二十世纪四十年代末,环氧树脂开始被应用于电工绝缘领域,至今已经有五十余年的历史。

双酚A型环氧树脂/酸酐体系是当前输变电设备绝缘浇注材料的主要品种,其优点突出:✓具有良好的粘接性;✓固化过程中收缩率低;✓在固化过程中不产生小分子;✓耐热性、耐药品性优良;✓机械强度高;✓电气绝缘性能优良。

但其缺点也很明显:✓脆性大,抗开裂性能差:如产品浇注后开裂,存放期开裂,低温开裂,在线路运行中开裂;✓脆性往往导致设备性能不达标:如局放不达标,耐冷热冲击不达标,动热稳定性不达标,绝缘子抗弯力不达标等;随着对输变电设备性能要求的提高,问题越发突显出来。

例如:1、结构复杂的输变电设备及部件应力集中问题显著,更容易开裂;2、设备使用条件更加严酷,如需要经受强烈温度冲击,适应电网运行波动,提高动热稳定性,保证长期质量,降低局放等。

二、环氧树脂绝缘层受力情况分析产生上述问题的原因在于环氧树绝缘材料在输变电设备制造过程及使用过程中会受到多种力的作用:1、固化过程中由于化学反应发生收缩产生的收缩应力;2、环氧树脂与金属的线膨胀系数的差异产生的应力图2-1 包裹或镶嵌金属零件的绝缘体示意图3、绝缘层自身因温度变化而产生应力4、电动力与外力作用可见,绝缘体受力是必然的,不能消除的,而且是不断变化的,这种应力的存在是使环氧树脂绝缘层产生内部裂纹的主要原因,而这种力又是客观存在的,因此只有提高环氧树脂本身抵抗这种内部应力的能力才是减弱和消除内部缺陷,从而降低局放的主要手段。

三、提高环氧树脂绝缘浇注制品品质的三个环节1、设计合理2、提高环氧树脂绝缘材料的韧性3、浇注工艺合理从以上三点来看,由于设计一般是固定的,所以运用合理的工艺和提高环氧树脂本身的韧性,减弱和消除绝缘体内部的气泡或缺陷是降低局放的根本方法。

四、提高环氧树脂绝缘材料的抗开裂性能是解决问题的关键在电工绝缘领域为克服环氧树脂的脆性采取了很多方法,绝大多数采用的是增柔,增柔技术大幅度地降低了树脂绝缘体的耐热性,而抗开裂性增加有限。

环氧树脂合金技术(增韧技术)是大幅度提高环氧树脂绝缘材料抗开裂性的新技术。

环氧树脂合金技术与增柔技术不同,不是将材料整体柔性化,而是将环氧树固化物从均相材料变成非均相的多相多组分体系即环氧树脂合金。

典型的环氧树脂合金结构是“海岛结构”,见图3-1。

分散尺寸合适,含量恰当的“海岛结构”一经形成,材料的抗开裂性能变就发生突变,几倍几十倍地增加,而原有的机械性能、耐热性能和电气性能不受损失或损失较小,这样的优异性能,正是人们所期望的。

图3-1 双酚A型环氧树脂/酸酐固化物断口形貌衡量绝缘材料抗开裂性能的标准―断裂韧性(G IC)和冲击韧性绝缘材料内部不可避免地存在缺陷和微裂纹,应力则在裂纹尖端集中。

材料的开裂总是通过微裂纹的产生,进而扩展实现的。

描绘材料抗开裂能力的大小,就是要测量裂纹尖端所能承受的最大外力。

材料的裂纹尖端受力分三种类型:I型-张开力II型-剪切力III型-错开力图3-2 裂纹受力的三种类型材料裂纹在I型受力情况下最容易开裂,断裂韧性(G IC)-表示材料裂纹在I 型受力情况下抵抗裂纹扩展的能力,断裂韧性(G IC)和拉伸强度、弯曲强度一样是材料的本性。

断裂韧性(G IC)单位是焦尔/米2(J/m2)或牛顿/米(N/m)。

五、高韧性广通环氧树脂绝缘浇注料的结构特征1、广通增韧技术采用的是环氧树脂合金技术环氧树脂合金技术在航天航空等高科技领域已经成功使用三十多年。

环氧树脂合金技术的特点是树脂固化物是多相的,不是均相的。

典型的多相结构就是“海岛结构”。

2、形成“海岛结构”的两条技术路线:一条是添加法:将预先制作好的微米尺寸的橡胶粒子添加到环氧树脂组分中去。

另一条是原位分相生成法:让柔软的微米尺寸的橡胶粒子在环氧树脂的固化过程中,自己长出并均匀分布在环氧树脂固化物中。

广通化工制品公司在清华大学高分子研究所原位分相增韧机理多年研究的基础上,开发出独特的低成本的广通增韧技术。

能原位分相生成“海岛结构”的环氧树脂/酸酐浇注产品自1990年就开始在输变电设备制造中得到实际应用。

六、具有“海岛结构”的环氧树脂/酸酐固化物的性能表6-1到表6-4分别列出了有代表性的几种环氧树脂绝缘材料增韧改性前后的性能(以下均为室温性能)。

表6-1双酚A环氧树脂E39-D/苯酐体系增韧、增柔前后性能E-39-D /苯酐固化物二丁酯增柔固化物广通合金化的固化物模量103(Mpa) 4.96 4.66 4.05冲击强度(KJ/m2) 1.07 1.11 (+3.7%) 1.57 (+46.7%) 断裂韧性(J/m2) 64.6 107.4 (+66.3%)840.0 (+1200%)热变形温度(℃)99.5 65.4 (-34.1℃)98.6 (-0.9℃)微观形态不分相不分相海岛结构固化条件:120℃/24hr表6-2双酚A环氧树脂E39-D/甲基四氢苯酐体系增韧、增柔前后性能E-39-D/MeTHPA固化物加入增柔剂的固化物广通合金化的固化物模量103(Mpa) 4.56 4.66 3.56冲击强度(KJ/m2) 1.21 1.35 (+11.6%) 1.64 (+35.5%)断裂韧性(J/m2) 118.4 184.8 (+56.1%)1352 (+1042%)热变形温度(℃)100 71 (-29℃)90 (-10℃)微观形态不分相不分相海岛结构固化条件:80℃/2hr+ 130℃/4hr表6-3 进口环氧树脂浇注料合金化前后的性能进口APG专用料固化物广通合金化的固化物杨氏模量(Mpa) 4.46×103 4.02×103缺口冲击强度(KJ/m2) 1.32 1.87断裂韧性G1c (J/m2) 106 1250热变形温度(℃) 110 102 固化条件:170℃/0.5hr+140℃/10hr国外产品A国外产品B制品GB1048-7(2mm板)20.8 21.2 20.4介电损耗(%) GB-1409-78 20℃0.45 0.54 3.8 80℃0.70 0.85 3.57GB-1409-783.36 3.44 3.47 80℃ 3.46 33.614.15 120℃5.30 5.89 4.64体积电阻率(Ω•cm) GB-1410-7820℃ 1.53×1016 4.8×1016 5.6×1016 80℃ 4.03×1015 3.1×1015 1.1×1016 120℃ 3.63×1012 1.4×1012 2.57×1013固化条件:80℃/6hr+130℃/10hr西安交大电力设备电气绝缘国家重点实验室测以上数据告诉我们,环氧树脂合金技术使环氧树脂蕴藏的形变能力得到空前的发挥,大大提高了材料的断裂韧性,这将使材料产生裂纹的可能性变小,并使裂纹不易扩展。

而环氧树脂的机械性能、耐热性能和电气性能不损失或损失较小。

此外由于“海岛结构”中分散橡胶粒子的线膨胀系数较大,因而还可以降低环氧树脂固化收缩率,提高制品表面光洁度。

七、广通化工制品环氧树脂合金产品应用实例1)互感器制造应用实例华东某互感器制造公司原来使用环氧树脂/苯酐浇注料,使用广通韧性固化剂后认为:✓可在不增加粘度的条件下增加填料量,工艺性能好;✓极大提高了断裂韧性,同时不影响热性能;✓浇注产品时模拟了恶劣工作条件,产品冬天放置户外,经受风吹雨打,也未发现开裂现象,其性能是其它增韧剂无法比拟的;✓浇注了LZZQB6-10电流互感器100/5A和150/5A,都通过了动热稳定实验,其中100/5A为首次通过;东北某互感器厂将原来环氧树脂/液体酸酐体系合金化后,用于制备西北高原地区的大型电流互感器,认为:✓产品整机一次通过了条件严格的全套型式试验;✓运行过程中经受了线路过电压,过电流冲击,浇注体始终完好无损;✓具有“海岛结构”的环氧树脂绝缘材料切合实际,易于掌握,深受欢迎。

2)开关制造应用实例华中某开关厂使用进口料APG工艺制造新型绝缘套筒,型式试验水压不通过。

将进口料进行合金化改造,难题得到顺利解决,详见下表。

表7-1 开关绝缘套筒的水压试验情况进口料制造的绝缘套筒合金化后制备的绝缘套筒例行实验0.6Mpa水压2min不破坏通过通过型式实验2.0Mpa水压5min不破坏1.5Mpa0~30秒破坏通过2.4Mpa破坏评价:工艺性能好;耐热性能损失小;电性能无损失;价格低,成本增加小;上海某开关厂使用APG工艺制造断路器上出线的环氧帽,铝合金导体形状复杂,环氧绝缘层厚度不均匀,开裂问题严重。

使用环氧树脂合金浇注料,开裂问题得以解决,认为:✓增韧效果明显,解决了工厂难以克服的开裂问题;✓电性能满足了工厂10KV到35KV制品的使用要求;✓工艺性能良好;✓质量稳定,不再因开裂而影响了产品质量;3)干式变压器应用实例沿海某一大型干式变压器厂使用广通“海岛结构”环氧绝缘料浇注制造SC-1250KV A/10KV和SC9-500KV A/10KV干式变压器,认为:✓工艺性能良好;✓体积收缩率低,外观品质良好;✓耐机械冲击,韧性好;✓变压器出厂检验全部合格,其局部放电测量数据如下:产品名称:树脂浇铸线圈电力变压器产品型号:SC-1250kV A/10KV产品名称:树脂浇铸线圈电力变压器产品型号:SC-500kV A/10KV4)绝缘件制造应用实例北京某厂用APG工艺生产绝缘子,使用了两种环氧树脂材料,弯曲破坏力总不能达到20KN的指标,后改用广通环氧树脂合金。

图7-1 绝缘子弯曲破坏示意图三种材料制造的绝缘子破坏力分别是:A厂环氧树脂料:制作三个试样,弯曲破坏力平均值17.3KNB厂环氧树脂料:制作三个试样,弯曲破坏力平均值19.5KN广通化工制品公司合金料:制作六个试样,弯曲破坏力平均值25.6KN,比A 料提高了47.9%,比B料提高了31.3%。

同时还通过了-40℃的冷冻实验。

广通化工制品环氧树脂合金材料,能使输变设备不再开裂,局放降低,动热稳定性试验得以通过的根本原因在于“海岛结构”提高了材料的断裂韧性G IC。

制造高品质输变电设备,合理的设计、正确的制造工艺和优异的材料三者缺一不可。

原位分相的“海岛结构”环氧树脂绝缘材料可使制造厂家不再为开裂、局放等问题困扰,成为制造高性能输变电设备的有力保证。

自1990年始,广通化工制品公司的产品经八年的实践考验,于1998年,由原机械工业部重大装备司主持鉴定,评价广通环氧树脂合金系列产品是“既有技术创新,又有经济实用性的高新技术成果”。

该成果获1998年清华大学重大经济效益成果奖,1999年北京科技成果进步二等奖。

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