纖維紙是一種廣泛應用于電機工程學領域的固體絕緣材料,包括植物纖維紙和合成纖維紙。這類紙張通常經過浸漬絕緣液體或絕緣漆和膠后制作而成。纖維紙的密度范圍廣泛,從0.2克/立方厘米到1.4克/立方厘米不等,氣密性差異可達千倍。厚度可以從幾微米到約0.5厘米。通過調整原材料和造紙方法,能夠生產出多種類型的絕緣紙,以滿足不同電氣設備的需求。
材料特性
纖維紙的特性與其密度密切相關,隨著密度的增加,其擊穿強度、介電常數和介質損耗都會相應提升。對于電容器紙而言,由于其在高溫下的介質損耗較低,因此在整個造紙過程中必須使用去離子水徹底清洗紙漿中的鈉、鉀離子。此外,為了獲得更高的介電常數和擊穿強度,電容器紙通常非常薄,且密度較高。相比之下,高壓電纜紙則要求介電常數小且介質損耗低,因此不僅要用去離子水清洗紙漿,還需要對原木進行精心挑選,并在造紙過程中利用電滲析方法進一步去除鈉離子。為了改善纖維紙的特定性能,可以在造紙過程中對其紙漿進行化學處理,從而改變其結構,制備出改性紙。例如,通過將硫酸鹽紙漿與丙烯腈液體制成氰乙基化紙,可以顯著提高其介電常數和耐熱性。同樣地,通過將硫酸鹽紙漿與乙酸或乙酸酐反應制成乙酰化紙,可以增強其熱穩定性和降低吸濕性。如果不進行化學處理,而是直接向紙漿中添加胺類添加劑,則可以制備出胺添加紙,這種紙的熱穩定性大大提高,盡管其介質損耗也會隨之增加。
分類
合成纖維紙
合成纖維紙是由合成纖維原料(如尼龍、維尼龍等)通過濕法或干法制成的紙張。它具有良好的均一性、高強度、耐水性、強過濾性、絕緣性以及優異的外觀性能,如無孔洞、無斑點、無大顆粒等。合成纖維紙的顏色潔白、平整,纖維之間可以通過膠黏劑或含有氨基和羥基的合成纖維原料通過氫鍵鍵合作用來形成強度。此外,還可加入一些熱熔性的合成纖維材料。合成纖維紙的應用范圍廣泛,可用于生產無紡布、絕緣紙、餐巾紙、一次性衛生用品、一次性服裝、醫療用紙等。此外,還可用作墻紙、地圖紙、多層紙板、電池隔紙等。合成纖維紙的性能取決于其所用纖維的性質。例如,由聚丙烯或聚苯醚制成的紙張具有極小的介電常數和介質損耗,非常適合作為500千伏以上的超高壓電纜絕緣材料。聚芳酰胺紙(Nomex紙)具有較小的介電常數和介質損耗,同時具備出色的耐高溫性,在225℃時的擊穿強度仍能達到室溫時的95%,并且具有良好的耐濕性、耐熱氧老化穩定性、阻燃性和滅弧性。它可以與多種沒藥樹兼容,適用于制造卷邊、皺褶或沖壓絕緣部件,熱成型楔形物和柔軟層壓制品,或者制造粘性熱封物和覆蓋型帶子等。由聚芳酰胺定長纖維、沉析纖維和粉云母混合打漿制成的聚芳酰胺云母紙具有較高的耐電暈性、擊穿強度、熱穩定性、耐電弧性、耐爬電痕跡性、機械強度、均勻性以及尺寸穩定性,適用于各種高壓電機導線和線圈的包繞絕緣、槽絕緣、層間絕緣、間隔絕緣、V形環、變壓器絕緣和防火隔絕等。
陶瓷纖維紙
陶瓷纖維紙是以陶瓷纖維為主要原料,采用濕法成型工藝制成的產品。它的特點是厚度均勻,表面平整,柔韌性良好,易于切割或沖裁成各種尺寸規格的制品。陶瓷纖維紙具有低導熱率、低熱容、良好的隔熱性能,同時還具有優良的化學穩定性、耐蝕性、電絕緣性、隔音性能和機械強度。此外,它還具有良好的彈性和柔韌性,方便加工安裝,以及優良的熱穩定性和抗熱震性。陶瓷纖維紙不含石棉,這使得它在多個領域都有廣泛應用,包括工業絕緣、密封、防腐材料,家用電器、電熱裝置的絕緣隔熱,各種電器元件的密封墊片,鋼水流口、塞棒的包扎防護,汽車、航天工業的隔熱、吸音,以及溫熱工設備的隔熱等。
參考資料 >
電力變壓器絕緣紙的性能及其絕緣老化.豆丁網.2024-08-14
纖維絕緣材料.《中國大百科全書》第三版網絡版.2024-08-14
玻璃纖維紙是什么?超細玻璃纖維紙的成分以及應用行業 .搜狐網.2024-08-14