Yalıtım Malzemesi Nedir: Sınıflandırma ve Uygulamaları

Akım akışını engellemek için bir Elektrik Yalıtım Malzemesi / Yalıtım Malzemesi kullanılır. İyonik bağlar oluşturur ve düşük iletkenliğe ve yüksek dirence sahip malzemeler, tıpa için kullanılan plastik gibi katı, sıvı, gaz halinde, kullanılan izolasyon yağı şeklinde mevcuttur. trafo vb. Bu malzemeler çok yüksek dirence sahiptir, bu nedenle elektrik akımının akışı onlara birkaç miliamper akım göndermek için kilo veya megavolt gibi son derece yüksek bir voltaj gerektirir. İzolatörler, öncelikle depolamada ve ayrıca iletkeni topraktan izole etmek için tüm evsel ve ticari elektrikli ekipmanlarda kullanılır.

Yalıtım Malzemesi / Elektrik Yalıtım Malzemesi Nedir?

Elektrik Yalıtım Malzemesi / yalıtım malzemeleri, ısı iletimini, elektrik akımını veya gürültüyü engelleyen malzemelerdir. Tüm yalıtım malzemeleri, negatif bir sıcaklık direnç katsayısına sahiptir ve bu nedenle, sıcaklık artışı ile direnç azalır. İzolatörün işlevi, onsuz hiçbir elektrik makinesinin çalışamayacağı kadar önemlidir, elektrik mühendisliği alanındaki arızaların büyük çoğunluğu yalıtımın yetersizliğinden kaynaklanmaktadır. Piyasada sayısız sayıda izolatör bulunduğundan, yalıtım malzemelerinin önemi gün geçtikçe artmaktadır. Doğru yalıtım malzemesinin seçimi çok önemlidir çünkü ekipmanın ömrü kullanılan malzemenin türüne bağlıdır.

Yalıtım Malzemesinin Temelleri

izolatörler değerlik elektronları sekize veya sekize yakın olan malzemelerdir. Değerlik elektronları sekiz olduğunda, açıkça atom kararlı durumdadır ve serbest elektron olmadığı için çok yüksek direnç sunarlar, ayrıca iletim ve değerlik bandı arasındaki yasak boşluk daha fazladır. Yalıtım malzemesi neon atomik yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

Neon Yalıtım Malzemesinin Atomik Yapısı

Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, bu atomun en dış yörüngesinde sekiz elektron vardır, bu nedenle kararlıdırlar ve bir yalıtkan olarak düşünülebilir. Florinin atomik yapısı, bir değerlik elektronunda en dış yörüngesinde yedi elektrona sahiptir. İzolasyon malzemesi florinin atomik yapısı aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Florun Atomik Yapısı

Bir valans elektronunda yalnızca altı elektrona sahip olan oksijen gibi atomlar aynı zamanda bir yalıtkan olarak da sınıflandırılabilir, ancak oksijenin yalıtım özellikleri flor ve neoninkinden daha azdır.

Oksijenin Atomik Yapısı

En dış yörüngede sekiz elektrona ve yedi elektrona sahip atomlar, altı valans elektronuna sahip atomlara kıyasla iyi bir yalıtkan olarak davranır.

Cam İzolatör nedir?

Yüksek sıcaklıkta, cam izolatörler, kuvars ve kireç tozu dahil olmak üzere farklı türdeki malzemelerin karıştırılmasıyla tasarlanır veya üretilir ve ardından kalıpta soğur. Cam izolatörün temel dezavantajı, diğer tip izolatörlere göre kontaminasyonların cam izolatör ile kolaylıkla gözlemlenmesi ve cam izolatör yüzeyinde nemin kolaylıkla damıtılabilmesidir.

Özellikleri

Cam izolatörün özellikleri

• Dielektrik gücü: Yaklaşık dielektrik dayanım değeri 140 kV / cm'dir.
• Basınç Dayanımı: Basınç dayanımının yaklaşık değeri 10.000 Kg / cm²'dir.
• Gerilme direnci: Çekme dayanımının yaklaşık değeri 35.000 Kg / cm²'dir.

Avantajları

Cam izolatörün avantajları:

• Porselen ile karşılaştırıldığında, bir cam izolatörde dielektrik dayanımı çok yüksektir
• Yüksek direnç
• Çekme dayanımı porselenden daha yüksektir
• Porselen izolatörden daha ucuzdur
• Daha az maliyet

Polimer İzolatör nedir?

Polimer veya polimerik izolatör aynı zamanda kompozit izolatör olarak da bilinir. Hafif bir yalıtım malzemesidir ve yüksek mekanik dayanıma sahiptir. Polimer yalıtkanın dezavantajı, hava durumu ve çekirdek arasında istenmeyen bir boşluk olması durumunda, nemlerinin girebilmesidir.

Özellikleri

Polimerik veya polimer yalıtkan, hidrofobiklik, hafiflik ve hava koşullarına karşı dayanıklılık gibi mükemmel özelliklere sahiptir.

Avantajları

Polimer yalıtkanın avantajları

• Porselen ve cam izolatör ile karşılaştırıldığında, polimer izolatör çok hafiftir
• Kurulum maliyeti düşük
• Çekme dayanımı porselenden daha yüksektir
• Daha iyi performans

Porselen İzolatör nedir?

Porselen izolatör, alüminyum silikat bir izolasyon malzemesidir. Günümüzde bu malzeme baş üstü yalıtıcı olarak kullanılmaktadır. Bir porselen izolatörün dezavantajı, gerginlikte geçen hafta ve düşük şok direncidir. Porselen, seramik olarak da adlandırılabilir. Bu yalıtkanın uygulamaları dağıtım ve iletim hatları, izolatörler, trafo burçları, sigorta birimleri, fişler ve prizlerdir.

Özellikleri

Porselen izolatörün özellikleri

• Dielektrik gücü: Yaklaşık dielektrik dayanım değeri 60 kV / cm'dir.
• Basınç Dayanımı: Yaklaşık basınç dayanımı değeri 70.000 Kg / cm²'dir.
• Gerilme direnci: Çekme mukavemetinin yaklaşık değeri 500 Kg / cm²'dir.

Avantajları

Porselen izolatörün avantajları:

• Cam izolatör ile karşılaştırıldığında porselen izolatörün mekanik dayanımı çok yüksektir
• Kaçak akım düşük
• Sıcaklıktan daha az etkilenir
• Uzun yaşam
• Bakımı kolay
• Oldukça Esnek
• Son derece güvenilir

Yalıtım Malzemesinin Özellikleri

Tüm izolatörler, kullanıldığında yalnızca geniş bir elektrik voltajı aralığında bir izolatör gibi davranmamalı, aynı zamanda mekanik olarak güçlü olmalıdır. Isı, atmosfer, kimyasal etkilerden etkilenmemeli, eskimeye bağlı deformasyonlardan arındırılmış olmalıdır. Bu nedenle, bir yalıtım malzemesi seçmeden önce, çeşitli özelliklerin ve bunların yalıtım üzerindeki etkilerinin bilinmesi oldukça önemlidir. Yalıtım malzemelerinin çeşitli özellikleri elektriksel özellikler, görsel özellikler, mekanik, termal ve kimyasal özelliklerdir.

Elektriksel Özellikler

Yalıtım malzemelerinin elektriksel özellikleri, yalıtım direnci ve dielektrik dayanımı olmak üzere iki türe ayrılır. Yalıtım direnci, yine hacim direnci ve yüzey direnci olmak üzere iki türe ayrılır. Yalıtım direncini etkileyen faktörler sıcaklık, yaşlanma, uygulanan gerilim ve nemdir ve dielektrik dayanımı etkileyen faktörler sıcaklık ve nemdir.

Görsel Özellikler

Yalıtım malzemesinin görsel özellikleri görünüm, renk ve kristalliğidir.

Mekanik özellikler

Yalıtım malzemesi seçiminde dikkat edilmesi gereken mekanik özelliklerden bazıları, çekme ve sıkıştırma, aşınma direnci, yırtılma, kesme ve darbeye karşı direnç, viskozite, gözeneklilik, çözünürlük, nem emme ve işlenebilirlik ve kalıplanabilirliktir.

Termal Özellikler

Yalıtım malzemesinin ısıl özellikleri erime noktası, parlama, uçuculuk, ısıl iletkenlik, ısıl genleşme ve ısı direncidir.

Kimyasal özellikler

Yalıtım malzemesinin çeşitli kimyasal özellikleri, dış kimyasal etkilere karşı direnç, diğer malzemeler üzerindeki etkiler, malzemedeki kimyasal değişiklikler, higroskopiklik ve yaşlanmadır.

Yalıtım Malzemesinin Sınıflandırılması

Yalıtım malzemesinin sınıflandırılması, ısıl sınıflandırmaya, fiziksel sınıflandırmaya, yapısal, kimyasal sınıflandırmaya ve üretim sürecine dayanmaktadır.

Termal Sınıflandırma

Termal olarak izolatörler, Y sınıfı, A sınıfı, E sınıfı, B sınıfı, F sınıfı, H sınıfı ve C sınıfı olmak üzere yedi türe veya yedi sınıfa ayrılır.

Şık

Y sınıfı sınırlama sıcaklığı 900 C'dir ve Y sınıfı kapsamındaki malzemeler pamuk, kağıt, ipek ve benzeri organik malzemelerdir.

A sınıfı

A sınıfı sınırlama sıcaklığı 1050 C'dir ve A sınıfı altındaki malzemeler emprenye edilmiş kağıt, ipek, poliamid, pamuk ve reçinelerdir.

E Sınıfı

E sınıfı sınırlama sıcaklığı 1200 C'dir ve E sınıfı kapsamına giren malzemeler, toz plastik, polivinil epoksi reçineler, vb. Tabanında emaye tel yalıtımıdır.

B sınıfı

B sınıfı sınırlama sıcaklığı 1300 C'dir ve B sınıfı kapsamındaki malzemeler vernikle emprenye edilmiş inorganik malzemelerdir.

Sınıf-F

F sınıfı sınırlama sıcaklığı 1550 C'dir ve F sınıfı kapsamına giren malzemeler yüksek ısı dayanımlı mika, polyester epoksit verniklidir.

H Sınıfı

H sınıfı sınırlama sıcaklığı 1800 C'dir ve H sınıfı altındaki malzemeler mika, cam, elyaf vb. Üzerine kompozit malzemelerdir.

C sınıfı

C sınıfı sınırlama sıcaklığı> 1800 C'dir ve C sınıfı altındaki malzemeler cam, mika, kuvars, seramik, Teflon vb.

Yalıtım Malzemesinin Fiziksel Sınıflandırması

Yalıtım malzemesinin fiziksel sınıflandırması katı, sıvı ve gaz şeklinde olmak üzere üç türe ayrılır. İzolatörlerin fiziksel sınıflandırması aşağıdaki şekilde gösterilmektedir.

Yalıtım Malzemelerinin Fiziksel Sınıflandırılması

Katı yalıtım malzemeleri lifli, seramik, mika, cam, kauçuk ve reçinelidir. Sıvı yalıtım malzemeleri, mineral yağlar, sentetik yağlar, trafo yağları ve çeşitli yağlardır. Gaz halindeki yalıtım malzemeleri hava, hidrojen, nitrojen ve Sülfür hekzaflorürdür.

Yapısal Sınıflandırma

Yalıtım malzemesinin yapısal sınıflandırması, selüloz ve lifli olmak üzere iki türe ayrılır.

Kimyasal Sınıflandırma

Yalıtım malzemesinin kimyasal sınıflandırması, organik ve inorganik olmak üzere iki türe ayrılır.

Üretim Süreci

Üretim süreci, doğal ve sentetik olmak üzere iki türe ayrılır.

Yalıtım malzemelerinden bazıları cam elyafı, mineral yün, selüloz, doğal elyaf, polistiren, poliizosiyanürat, poliüretan, yalıtım kaplamaları, fenolik köpük, üre-formaldehit köpük vb.

Uygulamaları İzolasyon malzemesi

Yalıtım malzemesi uygulamaları şunlardır:

• Kablo ve iletim hatları
• Elektronik sistemler
• Güç Sistemleri
• Ev tipi taşınabilir cihazlar
• Elektrik kablosu yalıtım bandı
• Kişisel koruyucu ekipman
• Elektrikli kauçuk paspaslar

SSS

1). Yaygın yalıtım malzemeleri nelerdir?

Seramik, cam, Teflon, silikon gibi yaygın kullanılan yalıtım malzemelerinden bazıları.

2). Telleri yalıtmak için hangi malzemeler kullanılır?

En iyi elektrik yalıtım malzemelerinden bazıları cam, kağıt, Teflon, PVC, vernik ve kauçuktur.

3). Yaygın ısı yalıtım malzemeleri nelerdir?

Yaygın ısı yalıtım malzemeleri mineral yün, cam elyafı, polistiren, selüloz, poliüretan köpük vb.

4). İzolasyon malzemelerinin uygulamaları nelerdir?

Yalıtım malzemesi uygulamaları, elektrikli kauçuk paspaslar, güç ve elektronik sistemler, kablo ve iletim hatları vb.

5). Yalıtım malzemelerinin önemi nedir?

Doğru yalıtım malzemesinin seçimi çok önemlidir çünkü ekipmanın ömrü kullanılan malzemenin türüne bağlıdır.

Bu yazıda neler var yalıtım malzemeleri / elektrik yalıtım malzemeleri izolasyon malzemelerinin sınıflandırılması, cam izolasyon, porselen izolatör ve polimer veya polimerik izolatörün uygulamaları, avantajları ve özellikleri, izolasyon materyallerinin özellikleri tartışılmaktadır. İşte size evde ne tür yalıtım malzemeleri kullanılıyor?