L: tuổi thọ ở nhiệt độ so sánh ví dụ nhiệt độ ứng với cấp chịu nhiệt
3.2.5 Hỗn hợp cách điện
Hỗn hợp cách điện (compound) là hỗn hợp của những vật liệu cách điện khác nhau như: nhựa, nhựa đường (bitum), xenlulo,…chúng được hĩa lỏng bằng gia nhiệt tới nhiệt độ đủ cao, sau đĩ được đơng cứng khi làm lạnh nên thường được gọi là compound nhiệt. Sự đơng cứng xảy ra do quá trình polime hĩa trong compound khi
Chương 3: VẬT LIỆU ĐIỆN MƠI
ta cho một số chất đơng cứng đặc biệt vào chúng. Compound đơng cứng ở nhiệt độ phịng thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử được cấu thành từ những chi tiết nhạy cảm với sự biến động của nhiệt độ.
Theo cơng dụng cĩ thể chia compound thành hai loại chính: một loại dành để tẩm và một loại dùng để rĩt. Loại tẩm hay dùng để ngâm, tẩm cuộn dây máy điện. Loại rĩt dùng để rĩt vào các hộp đầu cáp, vào vỏ máy biến dịng, vỏ các thiết bị điện , lấp đầy những hốc lớn, các khe giữa những chi tiết khác nhau nhằm bảo vệ cách điện khỏi độ ẩm, làm tăng điện áp đánh thủng của cách điện, tăng độ bền cơ học của chúng…
Theo tính chất cĩ thể chia compound thành loại nhiệt cứng và loại nhiệt dẻo:
Compound nhiệt cứng là loại khơng bị mềm đi nữa khi đã được đơng cứng khác với loại nhiệt dẻo bị mềm đi khi bị nung nĩng. Loại nhiệt dẻo dùng để rĩt hoặc tẩm như compound bitum, chất điện mơi dạng sáp, polime nhiệt dẻo…khơng nên dùng loại nhiệt cứng để rĩt vì khi đĩ khả năng sửa chữa các chi tiết sẽ bị loại trừ. Loại nhiệt cứng hay dùng nhất trong kỹ thuật điện tử là compound trên cơ sở nhựa epoxi (compound - epoxi ) vì chúng cĩ độ bám dính rất cao, độ co ngĩt lại nhỏ, độ bền nhiệt và điện tốt. Ngồi ra cịn cĩ các loại nhiệt cứng khác như compound trên cơ sở nhựa poliefia, nhựa silic hữu cơ (là chất cĩ cấp chịu nhiệt cao nhất )….
Compound - epoxi được tạo thành từ hỗn hợp nhựa epoxi và các chất làm cứng, cĩ thể cĩ thêm một số chất pha lỗng, chất độn (ví dụ như cát thạch anh)…Tùy theo thành phần các chất mà ta cĩ compound đơng đặc ở nhiệt độ phịng hoặc ở nhiệt độ cao hơn. Nhựa epoxi thơng dụng nhất là nhựa cĩ cấu trúc vịng epoxi như sau:
Trong đĩ M là ký hiệu của chuỗi nguyên tử giữa 2 vịng epoxi
Nhựa epoxi khơng cĩ đủ những tính chất kỹ thuật cần thiết, nhưng dưới ảnh hưởng của các chất đơng cứng được thêm vào, nhựa epoxi sẽ cĩ thêm một loạt các tính chất đáng quí khác để ứng dụng trong thực tế. Chất đơng cứng thường dùng là amin, các axít anhydrit… Tuy nhiên sử dụng axit anhydrit cần phải nung nĩng đến hơn 1000C để nhựa epoxi đơng cứng, cịn dùng amin thì sự đơng cứng xảy ra ở nhiệt độ thấp hơn .
Quá trình đơng cứng xảy ra khi cho vào nhựa epoxi chất diamin (là chất mà phân tử của chúng cĩ chứa hai nhĩm amin NH2) NH2-R- NH2
O CH2 CH O CH CH2 M O CH2 CH O CH CH2 M NH 2 NH2 O CH2 CH
Các vịng epoxi “mở ra” và xuất hiện các nhĩm hydroxit – OH. Các nhĩm này gây ra sự bám dính cần thiết của compound vào điện mơi lưỡng cực và kim loại.
Compound – epoxi được tạo thành như trên rất cứng và cĩ tính chống ẩm rất tốt. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị điện và vơ tuyến điện như: máy biến thế, cuộn cảm , tụ điện, được dùng làm kín các linh kiện rời, vi mạch… Một vài dạng compound -epoxi cĩ tính thuần nhất và trong suốt đối với các bức xạ của vùng phổ nhìn thấy và vùng cận hồng ngoại nên được làm mơi trường đưa bức xạ từ Led ra ngồi.
Dưới đây giới thiệu một số các compound cách điện và phạm vi ứng dụng của chúng:
a. Trong điện cơng nghiệp :
Tên Ứng dụng
1.Nhựa phenol -Nắp đậy cho những khí cụ điện đĩng ngắt hạ thế
CH CH M R NH NH OH CH CH2 OH R NH NH CH CH ……M OH CH2 CH M OH
2.Polivinynlclorit
3.Polieste 4.Xenlulohidrat