絕緣體（Insulator）指的是不容易傳導電流的物質，也稱為電絕緣體（ Insulator，electricity）。這類物質的電阻率極高，通常為10?歐姆·米以上，或者說電導率極低，它們內部的電荷緊密地與原子結合，不能自由移動。因此，絕緣體在外加電場時不會形成電流，但內部束縛電荷會發生微觀位移，產生極化電荷，這種現象稱為電介質的極化。也就是絕緣體不能導電。與此相對應，由于導體內部存在大量可自由移動的電荷，因此導體是可以導電的。絕緣體和導體沒有嚴格的界限，當外界條件發生變化時，絕緣體也可以轉化為導體。使用絕緣物質制備的材料廣泛應用于電力傳輸、電子信息等行業。
基本定義
絕緣體（Insulator）指的是不容易傳導電流的物質，也稱為電絕緣體（ Insulator，electricity）。這類物質的電阻率極高，或者說電導率極低，它們內部的電荷緊密地與原子結合，不能自由移動。因此，絕緣體在外加電場時不會形成電流。也就是絕緣體不能導電。與此相對應，由于導體內部存在大量可自由移動的電荷，因此導體是可以導電的。需要注意的是，絕緣體和導體沒有嚴格的界限，當外界條件發生變化時，絕緣體和導體可以相互轉化。
完美的絕緣體是不存在的，因為即使是絕緣體也含有少量的移動電荷（自由電子），它們可以形成電流。在強電場作用下，絕緣體內部的正負電荷將會掙脫束縛，發生電離現象，此時該絕緣體會變成導電體，這種現象稱為介電擊穿。這個電壓存在一個臨界值，稱為該絕緣材料的擊穿電壓。最常見的例子是非金屬。一些材料，如玻璃、紙和特氟[fú]隆，具有高電阻率，是非常好的電絕緣體。還有一類材料，如類橡膠聚合物和大多數塑料，即使它們的體積電阻率較低，但仍足以阻止大量電流在正常使用的電壓下流動，因此被用作電線和電纜的絕緣。絕緣體在電氣設備中主要用于支撐以及分離導電結構，比如用來包裹電纜或其他導電設備的絕緣護套，以及將輸電線路連接到電線桿和輸電塔的絕緣支架，這些絕緣結構本身不允許電流經過。
相關解釋
絕緣體是指不容易導電的物質。電子帶理論（物理學的一個分支）規定，如果材料內部存在可以被激發狀態的電子（可自由移動的電子），在外加電場時就會有電荷流動，從而形成電流，例如電子在金屬等導體中的移動等。如果沒有這樣的狀態，該材料就是一個絕緣體，與材料的狀態（固態、液態、氣態等）沒有必然聯系。大多數絕緣體含有一個較大的帶隙，也就是原子內部的導帶的最低點和價帶的最高點的能量差值較大，導帶全空，價帶全滿的物質即為絕緣體。當用能量大于帶隙的光照射絕緣體時，價帶電子被激發到導帶，在價帶留下空穴，這二者都可導電，這種現象稱為光電導。帶隙越大，電子由價帶被激發到導帶越難，本征載流子濃度就越低，電導率也就越低，但總存在足夠高的電壓（擊穿電壓）能使電子有足夠的能量被激發到導帶，形成可移動的載流子。一旦超過這個電壓，該絕緣材料就不再是一個絕緣體。在固體中，擊穿電壓與帶隙能量成正比。
絕緣體在某些外界條件，如加熱、加高壓等影響下，會被“擊穿”，而轉化為導體，通常伴隨著物理或化學變化，例如材料結構破壞或成分分解。在未被擊穿之前，絕緣體也不是絕對不導電的物體。如果在絕緣材料兩端施加電壓，材料中將會出現微弱的電流。缺乏電子傳導的材料，如果也缺乏其他移動電荷帶來的電導，則是絕緣體。例如，如果一種液體或氣體含有離子，那么可以使離子以電流的形式流動，而該材料就是導體。電解質和等離子體含有離子，無論是否涉及電子流動，都作為導體。空氣本來是穩定的絕緣體，當處于高壓環境（如雨天的云層、高壓設備等）時，可能會被擊穿，空氣被電離成等離子體，此時空氣也能夠導電。自然界中的閃電就是空氣被電離后發生的脈沖放電現象。
相關概念
隔熱材料
除了電絕緣體，廣義上的絕緣體還包括熱絕緣體（thermal insulation），也就是不容易導熱的物質。熱絕緣體一般稱為隔熱材料。隔熱材料能夠減少熱接觸或輻射范圍內的物體之間的傳熱（即不同溫度 的物體之間的熱能傳遞）。 隔熱物質的制備可以通過專門設計的方法或工藝以及合適的物體形狀和材料來實現。與電阻率相對應，在熱力學范疇中材料的隔熱能力可以用導熱系數（Thermal conductivity）的倒數來衡量，此時低導熱系數相當于電絕緣體范疇中的高電阻率。
導體和半導體
按照電導率從高到低排列，可以將物質區分超導體、導體、半導體和絕緣體。
導體(Conductor)是指電導率極高且易于傳導電流的材料。導體中存在大量可自由移動的帶電粒子稱為載流子。在外電場作用下，載流子作定向運動，形成明顯的電流。金屬是最常見的一類導體。金屬原子最外層的價電子很容易掙脫原子核的束縛，而成為自由電子，留下的正離子（原子實）形成規則的點陣。金屬中自由電子的濃度很大，所以金屬導體的電導率通常比其他導體材料的大。金屬導體的電阻率一般隨溫度降低而減小。在極低溫度下，某些金屬與合金的電阻率將完全消失，轉化為“超導體”。
半導體（半導體）是指室溫下的電導率介于導體和絕緣體之間的固體材料，屬于固態物理學領域范疇。在高溫下，其導電性接近金屬的導電性；在低溫下，它能夠充當絕緣體。 在半導體材料內部，電子的運動有限，這取決于所用材料的晶體結構。 常見的半導體材料有元素鍺、硅和化合物砷化鎵、氮化鎵等，通常在這些材料中摻入某些雜質，可以增強它們的導電性能。按照半導體內部載流子的電性，可劃分為N型半導體和以及P型半導體 。半導體用于生產二極管、晶體管和計算機存儲設備等汽車傳感器 。半導體產業是電子信息產業的基礎。
擊穿現象
絕緣體在一般電壓下是絕緣的，當電壓增加到一定限度時，將發生介電擊穿，絕緣狀態破壞，導致電流大量增加，形成通過該物質的電弧。當外加電場以將自由電荷載流子加速到足夠高的速度，這些高速載流子在撞擊原子時會使電子從原子上擊落，使原子電離，就會發生電擊現象。這些被釋放的電子和離子又被加速并撞擊其他原子，產生更多的電荷載體，形成連鎖反應，此時絕緣體充滿了移動的電荷載流子。此外，所有絕緣體在非常高的溫度下都會成為導體，因為價帶電子的熱能足以使它們進入導帶。在某些電容器中，由于電介質擊穿也會形成電極之間的短路。
常見的絕緣材料
下表展示了生產生活中常見的絕緣材料，資料來源于：
相關用途
用于電力傳輸系統
絕緣體經常被應用于電線和電纜外表覆層。由于空氣本身就是一種絕緣體，在部分場合（如高壓輸電線）中是不使用其他絕緣層的，只使用空氣，因為使用固體（如塑料）覆層不太實際，這類高壓傳輸線路的高度一般較高，并且位于人煙稀少的地區，避免突發擊穿現象誤傷人群。然而，在大多數場合（如家庭電路），沒有絕緣覆層的電線可能會發生交叉接觸，從而引起短路和火災隱患。再如同軸電纜，中心的導體必須正好支撐在空心屏蔽層的中間，以防止電磁波反射。另外，暴露在高于60V電壓下的電線會造成人體電擊和觸電危險。在上述場合中絕緣覆層的使用是很有必要的。在電線桿或輸電塔的支撐點上，需要使用絕緣支架，這些支架被稱為絕緣子（insulation）。在電線進入建筑物或電氣設備（如變壓器或斷路器）的地方也需要絕緣體，以使電線與外殼絕緣。這些內部有導體的空心絕緣體被稱為套管。在不同的場合下，需要使用不同類型的絕緣子。
下表展示了常見的絕緣子分類方式以及對應的類別，資料來源于：。
用于印刷電路板
在電子系統中，印刷電路板起到的是固定銅導線的作用，其本身不允許電流經過，通常由ep塑料和玻璃纖維等絕緣材料制成。在電子設備中，微小而精巧的有源元件一般被嵌入不導電的環氧樹脂、酚醛塑料或烘烤的玻璃或陶瓷涂層中，保證其結構不受損害。
用于高壓系統
在含有變壓器和電容器的高壓系統中，液體絕緣的機油是用于防止擊穿現象的有效方法。在這些必須承受高電壓且不允許發生擊穿的場合中，油的絕緣效果要好于空氣。其他絕緣材料包括陶瓷或玻璃等則用于高壓系統的線架，當高壓系統的導線之間相距較遠，并且位于人煙稀少的地方時，可以直接通過空氣進行絕緣。
I類和II類絕緣
所有便攜式或手持式電氣設備都是絕緣的，以保護用戶免受有害電擊。I類絕緣要求設備的金屬機身和其他暴露的金屬部分通過在主服務面板上接地的接地線與大地相連--但只需要在導體上進行基本絕緣措施。這種設備需要在電源插頭上有一個額外的針腳用于接地連接。II級絕緣意味著該設備是雙重絕緣的。這用于一些電器，如電動剃須刀、吹風機和便攜式電動工具。雙重絕緣要求設備同時具有基本絕緣和輔助絕緣，每一種都足以防止電擊。所有內部通電的部件都被完全封閉在一個絕緣體中，以防止與 "帶電 "部件的任何接觸。
參考資料 >
High Voltage Insulators .IDC Technologies .2023-02-11