دانلود مقاله گروه بندی عایق ها

گروه بندی عایق ها عایقهای الکتریکی به دو دسته اصلی تقسیم می شوند: عایقهای معدنی، عایقهای ترکیبات کربنی.

عایقها در سه شکل ظاهر می شوند، جامد، مایع و گاز 1- عایق های معدنی عایقهای معدنی خود به دو دسته تقسیم شده اند: عایقهای معدنی که به شکل طبیعی خود به کار گرفته می شوند، مانند سنگ مرمر و سنگ شیفر- میکا- پنبه نسوز- هوا و ازت.

عایقهای معدنی که برای استفاده و به کار گرفتن باید قبلاً آماده شوند.

مانند عایقهایی که از خاک چینی و یا گل رس تهیه می شوند و همچنین شیشه و کوارتس.

2- عایقهای ترکیبات کربنی این عایقها نیز خود به دو دسته زیر تقسیم شده اند: عایقهای ترکیبات کربنی که به شکل طبیعی خود به کار گرفته می شوند، مانند چوب، کائوچوک طبیعی و گوتا پرشا.

عایقهای ترکیبات کربنی که پس از آماده شدن و تغییراتی در آنها بکار گرفته می شود، مانند: پنبه، ابریشم، کاغذ، سللوز ابریشم مصنوعی، سللولز استر.

عایقهای مصنوعی ترکیبات کربنی نیز متعلق به این گروه و بر حسب فرآیند شیمیایی که در ساخت آنها بکار گرفته می شود، به سه دسته زیر تقسیم می شوند: عایق های گروه پلی مریزاسیون عایقهای گروه پلی کندانساسیون عایقهای گروه پلی آدیسیون همچنین عایقهایی که از مواد مختلف ساخته می شوند: صفحات عایقی پرس شده نخها و رشته های شیشه ای صمغها و لاکها 3- عایق های مایع: روغن های عایق، کلوفن 4- گازهای عایق: هوا و گازهای الکترونگاتیف عایقهای معدنی طبیعی سنگهای مرمر و سنگهای شیفر، که در گذشته به منظور ساختن تابلوهای الکتریکی کاربردی داشته است، امروزه در الکتروتکنیک به ندرت مورد استفاده می یابند.

میکا- این عایق در ماشینهای الکتریکی، خازنها و بسیاری دستگاههای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرد.

از خواص ویژه آن قابلیت تورق آن است که امکان می دهد لایه هایی به ضخامت یک هزارم میلیمتر از آن ساخته شود.

به علاوه، قابلیت کشش و خمش این عایق نیز بسیار خوب است.

دو نوع از این عایق کاربرد بیشتری یافته است.

موسکویت ( پتاسیم میکا ) با رابطه شیمیایی: (si3ALO10(OH)2AL2)K که رنگ آن متمایل به قرمز، زرد و یا قهوه ای و سبز می باشد؛ ملوگوپیت ( ماگنزیم میکا ) با رابطه شیمیایی : (Si3ALO10(OH)2MG3)K با رنگ زرد، قهوه ای.

عدد عایقی میکا 8-5/6= است.

جذب رطوبت و آب آن در حداقل و تقریباً صفر است.

استقامت آن در برابر حرارت بسیار خوب و در حرارتی برابر 600 تا 700 درجه تغییر رنگ داده و شکننده می شود.

قطعات کوچک میکا را با لاک آمیخته و به نام میکانیت در بازار عرضه می گردد.

معمولاً قطعات کوچک را با لاک آمیخته و بر روی کاغذ یا پارچه می چسبانند، بنابراین، میکا در شکل اخیر قابل انعطاف بوده و آن را میکافولیوم می نامند، اخیراً از میکای طبیعی به کمک مواد چسبنده لایه هایی با ضخامت 1/0 - 04/0 میلیمتر به شکل نوار تهیه می شود که بر حسب کاربرد دارای ابعاد مختلفی است و به نام سامیکافولیوم معروف می باشد.

آسبست ( سیلیکات ماگنزیم ) آسبست عایقی است که از الیاف کریستالی تشکیل شده است.

این الیاف قابلیت خمش قابل ملاحظه ای دارند.

آسبست های معادن مختلف دنیا دارای خواص عایقی و فیزیکی مختلفی هستند.

مهمترین آسبست های موجود عبارتند از : آسبست موسوم به سرپن تین با رابطه شیمیایی: 3MgO.2SiO2.2H2O این نوع از آسبست دارای مقاومت حرارتی تا C600 درجه سانتیگراد می باشد.

در بالای این درجه از حرارت، آب متبلور شده این آسبست از پیوند خود جدا می گردد.

این نوع آسبست در کاندا و افریقای جنوبی یافت می شود.

آسبست موسوم به هورن بلند این نوع از آسبست از نوع بالا سخت تر است و در کشور روسیه استخراج می گردد.

کاربرد این نوع آسبست در صنایع ایجاد حرارت از راه عبور جریان است که در سالهای اخیر به میزان نسبتاً زیادی جای خود را به الیاف شیشه داده است.

عایقهای معدنی که برای استفاده درالکتروتکنیک باید قبلاً آماده شوند.

عایقهای از خاک چینی و گل رس - سرامیک کائولن یا خاک چینی- قسمت اصلی این عایق معدنی از کائولینیت با فرمول شیمیای AL2O3.2SiO2.2H2O تشکیل می شود.

طرز تهیه چینی- چینی، در درجه اول، از خاک چینی ساخته شده است که به آن کوارتس و سلیکات مضاعف آلومینیوم و پتاسیم اضافه می کنیم.

بدیهی است که بر حسب مقدار هر یک از این سه جسم، نوعی چینی و مقاومت آن تغییر می پذیرد.

تهیه چینی عایق به منظور به کار بردن در صنایع الکتریکی از سه جسم فوق به نسبتهای زیر تهیه می شود: کائولن 40 تا 50 درصد فلداسپات 25 تا 30 درصد کوارتس تا 25 درصد چنانکه دیده می شود، استقامت کششی چینی یکدهم استقامت آن در قبال فشار است.

از این امر نتیجه می شود که ترکها در چینی قبل از ورود به حوزه معروف « کشیده شدن » پدید می آید که زاییده ترد بودن چینی است.

استقامت کششی و خمشی محاسبه شده یک استوانه از چینی خواص حرارتی چینی و به طور کلی، سرامیکها بسیار خوب و شرط به دست آوردن این خواص سرد کردن تدریجی آنهاست که مانع به وجود آوردن ترکهای مویین می گردد.

چنین جسمی در حرارتهای بالا استقامت حرارتی بسیار خوبی از خود نشان می دهد.

استقامت در مقابل فشار یک استوانه توپر از چینی مهمترین خواص عمومی سرامیکها آسان شکل گرفتن آنها و استقامت خوب آنها در برابر مواد شیمیایی و تغییرات جوی است.

خواص الکتریکی چینیها قابلیت هدایت الکتریکی چینی - قابلیت هدایت الکتریکی چینی و سایر سرامیکها به علت خاصیت الکترولیتی آنهاست که بر اصل حرکت یونها بنا شده است، بویژه یون مثبت Na در این اجسام، که به آسانی به سمت قطب با علامت مخالف حرکت می کند.

همانطور که در شکل دیده می شود، پس از گذشت زمان کوتاهی، پتانسیل u1 باعلامت مخالف پتانسیل خارجی که بر روی قطبها گذارده شده است تشکیل می شود.

این پتانسیل را به نام پتانسیل پلاریزاسیون می نامند.

برای شناخت بهتر هدایت الکتریکی عایقهای چینی، مقاومت آنها را در مقابل عبور جربان الکتریکی اندازه گرفته به عنوان معرف جنس چینی می شناسیم: مقاومت مخصوص سرامیکها در تابعیت از حرارت کوارتس- اکسید سیلیسیوم متبلور را کوارتس می نامند (sio2) که در طبیعت به مقدار زیادی به شکل سلیکات سیلیسیوم وجود دارد.

در حرارتهای مختلف انواع کوارتس پدید می آید.

انواع مختلف آن : کوارتس بتا بین صفر تا 550 درجه سانتیگراد کوارتس آلفا بین 550 تا 800 درجه سانتیگراد تری بالیت Tribalit بین 800 تا 1440 درجه سانتیگراد کریستوبالیت Crystobalit از c 1440 درجه تا نقطه ذوب.

کوارتس به شکل متبلور هادی است و در صنعت الکتروتکنیک به شکل کوارتس شیشه ای بکار برده می شود که متبلور نبوده و بی شکل است.

از خواص عمومی کوارتس ضریب انبساط کم در مقابل حرارت و مقاومت خوب آن در مقابل تغییرات حرارتی است.

مقاومت عایقی آن بین 1019 تا 1020 اهم سانتیمتر در حرارت 20 درجه سانتیگراد است.

شیشه - مهمترین اجزای شیشه، پودر کوارتس و آهک است.

تاکنون شیشه، به علت مقاومت عایقی کم و ضریب انبساط کم، در مقابل حرارت کاربرد زیادی در الکتروتکنیک نداشته است؛ لیکن در سالهای اخیر، نوع مخصوصی از آن با مقاومت خوب عایقی مورد استفاده قرار گرفته است، به نحوی که از آن مقره نیز ساخته شده است.

استقامت الکتریکی شیشه متفاوت و بین 100 تا 500 کیلوولت بر سانتیمتر اندازه گیری شده است.

عدد عایقی آن ، بر حسب نوع شیشه، متفاوت و بین 5 تا 5/7 قرار گرفته است.

ضریب تلفات آن tgنیز بسیار کوچک است.

امروزه الیاف شیشه ای در تهیه عایقهای حرارتی نقش اساسی دارد.

عایقهای ترکیبات کربنی این عایقها می توانند دارای منشأ و مبنائی حیوانی یا نباتی باشند، و یا مصنوعاً به دست آورده شوند.

به همین لحاظ؛ از ذکر نام « مواد آلی » پرهیز شد.

اما در همه حال، این عایقها دارای خواص مشترکی می باشند که مربوط به ترکیب شیمیایی آنها نبوده، بلکه بیشتر مربوط به ساختمان مولکولی آنهاست.

ترکیبات کربنی از پیوند مولکولهای بزرگ، که تعداد زیادی مولکولهای کوچکتر را در بردارند، تشکیل شده است.

طرز ساختمان این ملکولهای بزرگ علت مبین خواص مکانیکی این مواد است.

در این تعریف، مقصود از ملکولهای بزرگ، پیوندی از گروه های اتمی است که مشابه هم می باشند و به وسیله ظرفیت اصلی خود با یکدیگر مرتبط می گردند.

طریقه های مختلف پدید آمدن این پیوندها را در عایقهای مصنوعی این گروه خواهیم دید.

در بردارند، تشکیل شده است.

عایقهای ترکیبات طبیعی چوب- چوب، به طور نسبی، به مقدار زیادی در الکتروتکنیک مورد استفاده قرار نمی گیرد.

در ترانسفورماتورسازی، بویژه در امریکا، از چوب در عایق بندی استفاده می شود.

بدین طریق که چوب را در جهت الیاف آن بریده و پس از غوطه دادن در روغن و آماده ساختن صنعتی آن بکار برده می شود.

بدیهی است که در شرایط فعلی در مخابرات و حمل انرژی از پایه های چوبی استفاده می گردد که از نظر جایگزین شدن سریع کابل به جای خط هوایی از بحث درباره تهیه آنها صرفنظر می گردد.

تمامی خواص چوب، از نظر عایق بودن، تابعی از رطوبت آن است؛ لذا، قطعات عایق ساخته شده از چوب، که هنوز در ترانسفورماتورها و ماشینهای الکتریکی به کار برده می شوند.

به علاوه، دیده شده است که چوب را در صمغهای مصنوعی غوطه داده و با لاک می پوشانند و سپس از آن در عایق بندی ماشینهای مختلف الکتریکی استفاده می کنند.

خواص مکانیکی چوب- مهمترین خواص مکانیکی چوب بریده شده در جهت الیاف آن عبارت است از : خواص الکتریکی چوب- مهمترین خواص الکتریکی چوب بریده شده در جهت و عمود بر الیاف آن نیز در جدول صفحه بعد داده شده است.

مقاومت معمولی تیرهای برق با طول متوسط بین 400 اهم تا 100 مگا اهم اندازه گیری شده است.

بر حسب اندازه گیریهای دیگری، شدت میدان مجاز بر روی تیرها بین 300 تا 500 کیلوولت بر متر تعیین شده است.

کائوچوک- کائوچوک شیره درختان مخصوصی است که در گذشته اهالی بومی این مناطق آن را « کاهوچو » نام گذارده اند.

شیره کاهوچو بفرم طبیعی خود عبارت است از پلی مریزات ایزوپرن یا متیل بوتادین.

با اضافه کردن گوگرد و لکانیزاسیون و موادی دیگر که استقامت الکتریکی ان را بالا می برد، این ماده به شکل لاستیک به دست می آید.

برای ولکانیزاسیون، 2 تا 5 درصد گوگرد و حرارتی بین 140 تا 150 درجه سانتیگراد لازم ست.

کائوچوک، بر حسب درجه ارتجاعی بودن، تا 33 درصد گوگرد به خود می پذیرد.

در فشار قوی کائوچوک اغلب برای روپوش کابلها به کار برده می شود.

گوتاپرشا- گوتاپرشا نیز، مانند کائوچوک، محصول طبیعی و شیره درختان مخصوصی است که از لحاظ عمومی خواص آن کاملاً شبیه کائوچوک است، با این تفاوت که ساختمان ملکولی آن با کائوچوک متفاوت می باشد.

گوتاپرشا، به علت داشتن صمغ، نمی تواند ولکانیزه شود.

استقامت آن در مقابل اسید و آب و سایر املاح بسیار خوب است.

خواص الکتریکی و مکانیکی لاستیک شده از کائوچوک و گوتاپرشا در زیر نشان داده می شود.

عایقهایی که از مواد طبیعی گرفته شده و برای استفاده درالکتروتکنیک آماه می شوند.

پنبه و ابریشم طبیعی پنبه، در کنار چوب، یک منبع طبیعی برای به دست آورده سللولز است.

الیاف و رشته های تابیده شده از پنبه برای به هم پیوستن و نگهداری سیمها و نگهداری عایقها که باید از لاک پوشیده شوند و یا در روغن و یا صمغ غوطه خورند، به کار برده می شود.

همین وظایف را ابریشم طبیعی در الکتروتکنیک انجام می دهد.

ابریشم دارای خاصیت عایقی خوب و عدد عایقی مناسبی است.

خواص عایقی ابریشم طبیعی، پنبه و کتان در جدول زیر جمع آوری شده است.

*) این مقادیر ثابت نبوده و بر حسب نحوه امپرمآبل کردن جسم تغییر می کند.

برای بالا بردن استقامت حرارتی پنبه و ، به علاوه، بهتر کردن خواص الکتریکی آن پنبه را به وسیله دی استات و یا تری استات به اصطلاح معروف « استیله » می کنند.

در شکل 1 و 2 بهتر کردن ضریب تلفات و مقاومت الکتریکی پنبه را نسبت به درجه استیله شدن آن نشان می دهد.

شکل 1 شکل 2 یک قطعه پارچه از ابریشم، که در روغن نباتات غوطه خورده است و دارای ضخامتی برابر 1/0 میلیمتر می باشد، دارای استقامت الکتریکی بین 7 تا 8 هزار ولت است.

اگر همین قطعه ابریشم دو بار در روغن غوطه خورد، استقامت الکتریکی آن تا 10000 ولت بالا می رود.

کاغذ- ماده اصلی در تهیه کاغذ سللولز است.

بنابراین، در زیر، نحوه تهیه کاغذهای ساخته شده از سللولز را مورد بررسی قرار می دهیم.

تهیه کاغذ از سللولز در دو مرحله انجام می گیرد: جدا ساختن سللولز از مواد خارجی، و احتمالاً بیرنگ ساختن آن و سپس تهیه و تکمیل کاغذ از این ماده.

چوب دارای بیش از 40 تا 60 درصد سللولز است.

برای اخذ سللوز از چوب، دو طریقه مختلف عمل می شود که طی آن سللولز و سولفیت سللولز به دست می آید.

کاغذهای عایق، به خاطر دارا بودن خواص الکتریکی بهتری، از طریقه سولفات سللولز تهیه می شوند.

اصولاً، خواص عایقی بیش از هر چیز تابعی از وجود مواد خارجی در سللولز و بویژه میزان رطوبت آن است.

کاغذ ساخته شده از سللولز جسمی آن ایزوتروپ است؛ بدین معنی که خواص آن در جهت طول، عرض و ارتفاع مختلف است.

عایقهای مصنوعی ترکیبات کربنی در بخش ترکیبات کربنی اشاره ای به مبدأ و منشأ آنها شد؛ به علاوه، از تأثیر ساختار مولکولی آنها در تعیین خواص مکانیکی نامی به میان آمد.

اکنون، طریقه به وجود آمدن این پیوند ها بررسی می شود؛ ساختار ملکولی این پیوندها تحت قوانین خاصی عملی می گردد.

تشکیل این پیوندها از سه طریق انجام می پذیرد: گروه پلی مریزاسیون - ساختمان گروهی است که در آن پس از فعال کردن پیوند شیمیایی ظرفیتهای اصلی آزاد می شوند.

گروه پپلی کندانساسیون - ساختمان گروهی است که در آن ملکولهای بزرگی با ظرفیت آزاد موجود باشد.

علامت چنین پیوندهایی مجزا شدن آب یا آمنیاک از پیوند است.

گروه پلی آدیسیون- ساختمان این گروه شبیه گروه پلی کندانساسیون است، لیکن در شرایط متعارفی.

در این پیوندها آب و یا آمونیاک جدا نمی شود.

حال به طور جداگانه به توضیح هر کدام می پردازیم: گروه پلی میریزاسیون- در کنار یکدیگر قرار گرفتن گروه های شبیه اتمی، مونومر، بدون جدا شدن محصول جنبی- مانند آب یا آمونیاک- تشکیل گروه پلی مریزاسیون ها را می دهد.

شرط لازم برای تشکیل ملکولهای بزرگ از راه پلی مریزاسیون وجود پیوندهای سیر نشده است، مثلاً پیوندهایی با ارتباط مضاعف و یا بیشتر.

این پیوند های با ارتباط مضاعف در طی پلی مریزاسیون به ارتباطی ساده تبدیل می گردد.

مهمترین عایقهای این گروه عبارتند از : پلی وینیل کلرید (PVC )- پلی وینیل کلرید عبارت است از محصول به دست آمده از طریق پلی مریزاسیون کلرید وینیل.

وینیل کلرید خود از راه قرار گرفتن و سوار شدن کلروهیدرژن بر روی استیلن بدست می آید.

کلرید وینیل به شکل گاز را می توان از راه فشار به مایع تبدیل کرد و پس از آن از دو راه مختلف آن را پلی مریزه کرد: طریقه جدیدتر آن عبارت است از به هم زدن شدید کلرید وینیل و آب در مجاورت کاتالیزاتور کمی ژلاتین تا عمل پلی مریزاسیون انجام پذیرد.

PVC جسمی سفید رنگ است که ملکول آن 250 تا 3000 ملکول مونومر را در بر می گیرد.

از خواص مکانیکی PVC تابعیت آن از حرارت است، و بدین قسم اجازه می دهد که آن را به فرم شکلهای مطلوب در آورد.

این عایق را در حرارتی بین صفر تا 80 درجه می توان به کار برد؛ در درجه حرارتی پایین تر از صفر سخت و شکننده می شود؛ در حرارتهای بالاتر از 80 درجه سانتیگراد نرم می گردد.

مهمترین موارد استعمال ان در کابلسازی و تابلوهای برق است.

PVC ، بر حسب کیفیت عایقی خود، به اقسام زیر تقسیم می گردد: PVC با کیفیت معمولی: حداکثر حرارت مجاز 50 تا 60 درجه سانتیگراد.

PVC قابل دوام در مقابل حرارت : حداکثر حرارت مجاز 80 تا صد درجه سانتیگراد.

PVC قابل دوام در مقابل سرما : قابل انعطاف تا 30 درجه سانتیگراد زیر صفر.

ضریب تلفات PVC tgخالص در حدود 02/0 اندازه گرفته شده با فرکانس 800 هرتس است، عدد عایقی آن در حدود 4/3 می باشد.

پلی اتیلن PE- پلی اتیلن از خانواده پلیمرهای با ساختار ملکولی خطی است؛ و به علت آنکه گروه CH2 قطبی نیست، نیروی بین ملکولی پلی اتیلن قوی نبوده و لذا، ماده دارای نقطه ذوب تقریباً پایین ( حدود 115 درجه سانتیگراد ) است و سختی آن نیز نسبتاً کم می باشد.

خواص بسیار خوب عایقی PE در پایین بودن ضریب تلفات tgآن (0003/0 ) و عدد عایقی 3/2و همچنین استقامت الکتریکی نسبتاً خوب آن ( در حدود kv/cm 300) اندازه گیری شده است و ضریب تلفات و عدد عایقی نسبی با تغییرات حرارت و فرکانس، نوسانات غیر قابل توجهی را نشان می دهد.

این عایق در صنعت کابلسازی، بویژه کابلهای مخابرات، کاربرد وسیعی یافته است و با تکامل آن در سالهای اخیر جانشین خوبی برای کابلهای جریان قوی- فشار قوی، که از کاغذ - روغن استفاده می شود، گردیده است.

پلی اتیلن به شکل گاز می تواند در 150 تا 200 درجه سانتیگراد تحت فشاری برابر 1000 تا 15000 کیلوگرم بر سانتیمتر مربع در مجاورت اکسیژن و برخی اوقات ایزوبوتیلن پلی مریزه بشود که در این حالت جسمی نرم، بدون رنگ و قابل ارتجاعی به دست می آید.

پلی اتیلن قادر است برودتی برابر 50 درجه زیر صفر و حرارتی تا 80 درجه سانتیگراد را تحمل نماید.

در چند دهه اخیر، صنعت عایقسازی موفق شده است در فشار عادی، به کمک کاتالیزور فلزی، اتیلن را پلیمریزه کند.

وزن اتمی آن را قادریم بین 10000 تا 300000 ملکول انتخاب نماییم.

پلیمریزه کردن اتیلن تحت فشار عادی پلی اتیلنی به دست می دهد که از پاره ای جهات بر پلی اتیلن به دست آمده تحت فشار مرجح است.

از لحاظ خواص الکتریی، هر دو نوع پلی اتیلن را می توان هم ارزش دانست.

از خواص دیگر پلی اتیلن وزن کم آن و مقاومت زیاد در برابر رطوبت و عدم تأثیر مواد شیمیایی بر آن است.

نقص پلی اتیلن در پایین بودن نسبی نقطه ذوب آن است.

از این عایق، به خاطر استقامت خوب آن در برابر افزایش فرکانس، برای ساختن عایقهای خازن نیز استفاده می کنند.

مقاومت ان در برابر رطوبت اجازه می دهد که پوشش سربی کابلها را با پلی اتیلن تعویض کنیم و از این راه به میزان قابل توجهی از وزن کابلها بکاهیم.

پلیستیرول- پلیستیرول یا وینیل بنزول مایعی است که نقطه جوش آن در 144 درجه سانتیگراد واقع شده و می تواند از طرق مختلف پلی مریزه بشود.

ماده بدست آمده از راه پلی مریزاسیون جسمی سخت و شفاف است که در حرارتهای 70 تا 100 درجه سانتیگراد نرم و در درجه حرارت 155 سانتیگراد مایع می گردد.

پلیستیرول، در حقیقت، عایقی است که از لحاظ ساختار ملکولی بی قطب است؛ زیرا ممان های کربن و هیدروژن یکدیگر را خنثی می کنند.

عدد عایقی آن ثابت و از حرارت و فرکانس تبعیت نمی کند.

ضریب خطای زاویه و یا به اختصار ضریب تلفات آن در حدود 4-103 .

.

.1 tgمی باشد.

از خواص خوب این عایق یکی فرم گرفتن آسان و دیگری وزن مخصوص قلیل آن است.

ابرپلیستیرول- که یک نوع تجارتی از این عایق (پلیستیرول) است- در ساختن کابل با ظرفیت الکتریکی کم به کار گرفته می شود.

علاوه بر عایقهای نامبرده شده، عایقهای دیگری مربوط به این گروه می باشند که خواص الکتریکی و مکانیکی آنها در جدول زیر نام برده شده است: گروه پلی کندانساسیون- بر اثر پلی کندانساسیون پیوندهای بزرگی پدید می آید که از اجتماع ملکولهای مختلف بزرگ و کوچک تشکیل شده است.

با ایجاد این ارتباط، در کنار محصول اصلی، آب یا آمونیاک از پیوند جدا می گردد.

از جمله عایقهایی که به این گروه متعلقند صمغ فنل آلدهید فرمیک و صمغ کروزل و آلدهید فرمیک می باشد.

صمغهای بدست آمده از راه پلی کندانساسیون، پس از تهیه، دیگر با حرارت نرم نمی شوند، بنابراین، آنها را صمغهای «حرارتی سخت» نام داده اند.

مهمترین عایقهای به دست آمده از راه پلی کندانساسیون عبارتند از : صمغ خالص- صمغ خالص به اغلب شکل صفحه یا میله استوانه شکل ریخته می شود.

برای قالبگیری از قالبهای شیشه ای استفاده می شود تا پس از ریخته شدن و سخت شدن صمغ قالبها را شکسته و جسم ریخته شده را بیرون بیاورند.

صمغ خالص را می توان به خوبی شکل داد.

در برابر نفوذ رطوبت و روغن مقاومت بسیار خوبی دارد.

به علاوه، مقاومت حرارتی آن بسیار خوب است و در برابر حرارتهای مختلف استقامت خوبی نشان می دهد.

خواص مکانیکی آن، بالعکس، خوب نیست و بویژه استقامت آن در برابر نیروهای کششی و خمشی ضعیف است.

خواص الکتریکی ان نیز درخشان نیست.

در زیر خواص مکانیکی و الکتریکی انواع صمغهای خالص را در جدولی نشان می دهیم.

قطبهای انتخابی که قطعه عایق صمغ در بین آنها گذارده شده و آزمایش شده است، گوی- گوی انتخاب شده است.

صفحه های صمغی تحت فشار شکل گرفته اند- صفحه های عایقی پرس شده که از مواد چسبنده قابل سخت شدن مانند صمغهای مصنوعی و نگهدارنده این مواد چسبنده، مثل کاغذ و الیاف، از جمله محصولهای پلی کندانساسیون می باشند.

مواد نگهدارنده، که از مواد آلی و یا معدنی هستند، به وسیله صمغهای مصنوعی پوشانده شده و یا در آنها غوطه می خورند و سپس در تحت معینی زیر فشار سخت می شوند.

به عنوان مواد چسبنده، ترکیبهای پلی کندانساسیون به کار گرفته می شوند، مانند صمغ فنل- صمغ مصنوعی ساخته شده از ملامین والدهید فرمیک و دیگر صمغهای بدست آمده از انیلین.

در سالهای اخیر، از پلی استر سیر شده و سیلیکون نیز استفاده شده و بویژه الیاف شیشه را در آنها غوطه داده و به عنوان عایق پرس شده مورد مصرف قرار می دهند.

صمغهای بکار گرفته شده به عنوان ماده چسبنده، قطعات چوب، مقوا، کاغذ و یا الیاف را به یکدیگر چسبانده و تحت تأثیر حرارت از حالت مایع به حالت جامد تبدیل می گردد.

صفحات مزبور دارای خواص مکانیکی و الکتریکی متفاوتی در جهت طولی الیاف و یا عمود بر آن می باشد.

این خواص الیافی بخصوص به وسیله صمغهای مصنوعی نیز تحت تأثیر قرار داده می شوند.

این عایقها، در صورتیکه در هوای آزاد در زیر باران قرار گیرند، در مقابل رطوبت حساس بوده و از استقامت الکتریکی آنها کاسته می شود.

به علاوه، صفحات پرس شده در طول گذشت زمان، به علت نفوذ رطوبت، از یکدیگر جدا می شوند.

استقامت شیمیایی آنها در صورت عدم نفوذ رطوبت در مقابل قلیای رقیق و روغنها و چربیها و به همین قسم الکل و بنزین و بنزل و اتر قابل توجه است.

سیلیکون- سیلیکون نام عمومی مشتقات سیلیسیومی است که، با آنکه دارای خواص کمی متمایز از یکدیگر می باشند، در دارا بودن استقامت خوب در برابر رطوبت و در برابر تغییرات حرارتی و بویژه خواص خوب عایقی مشابه یکدیگرند.

سیلیکونهای مایع و نیمه مایع، مانند روغنهای غلیظ، عایقهای مایع و گریس را از سیلیکون هایی چون لاک عایقی و صمغ و مواد چسبنده دیگر این گروه باید تمیز داد؛ زیرا سیلیکون های نوع دوم قبلاً در درجه حرارتی بین 200 تا 250 درجه برای بدست آوردن خواص عایقی آماده می شوند.

سیلیکون ها مایع روغنهای بدون رنگی هستند که حتی در حوزه حرارتی وسیعی درجه غلظت خود را از دست نمی دهند.

و همچنین، در برابر حرارتهای زیاد و مواد شیمیایی، استقامت عایقی خود را نگه می دارند، بر روی فلزات بدون تأثیر، و خود حتی تحت شرایط مشکل، اکسیده نمی شوند.

صمغهای سیلیکونی نیز همه دارای خواص مشترکند- بویژه عدد عایقی آنها، استقامت الکتریکی و حرارتی آنها و مقاومت آنها در برابر رطوبت.

از مجموع این صمغها سه نوع زیر مورد استعمال فراوانی در فشار قوی پیدا کرده است: صمغهای لاکی برای عایقبندی صمغهای سیلیکونی برای ساختن صفحه های عایقی صمغهای سیلیکونی برای قطعات شکل گرفته شده صمغهای مصنوعی - مهمترین گروه صمغهای مصنوعی عبارتند از اپوکسید و یا اتوکسیلین که به نام بازرگانی آرالدیت معروف است.

این صمغها، که دارای اپی کلرهیدرین و گروه اکسید اتیلن هستند، محصول کندانساسیون گلیسیرین و اپی هیدرین می باشند.

این صمغها در درجه حرارتی بین 100 تا 140 سانتیگراد ذوب می شوند ( نسبت به ترکیبات آنها ).

عدد عایقی آنها خواص مکانیکی شان بسیار خوب است و این خواص، با اضافه کردن موادی که مخصوص کشش و سخت کردن می باشند، به نسبت زیادی بهتر می شوند.

این مواد زیادی عبارتند از پودرهای موادمعدنی، مانند اکسید فلز، پودر کوارتس و یا پودر چینی که تا 300 درصد مقدار صمغ به آن اضافه می گردند.

برای ماده سخت کننده، معمولاً، بازهای معدنی و یا آلی انتخاب می شوند.

سخت شدن صمغ در درجه حرارتی بین 100 تا 130 درجه سانتیگراد صمغها حتی در مجاورت هوا نیز عملی است.

صمغهای مصنوعی، با داشتن خواص خوب مکانیکی و الکتریکی، امروزه موارد استعمال متعددی در ساختن عایقهای الکتریکی، بویژه در فن فشار قوی، یافته اند - از جمله در ساختمان ترانسفورماتورها و ترانسفورماتورهای پتانسیل و جریان.

صمغهای مصنوعی ساخت کارخانه سیبا که به انواع آرالدیت E,D,F,B تقسیم شده اند هر کدام بر حسب مواد ترکیبی خود دارای نقطه ذوب و نقطه سخت شدن متفاوتی می باشند و این دو نقطه نیز در هر کدام از این نوع صمغها نسبت به درجه حرارت متفاوتند.

به عنوان نمونه، در زیر مدتن سخت شدن آرالدیت F را بر حسب درجه حرارتهای مختلف بیان می داریم.

خواص مکانیکی صمغ مصنوعی نوع F نیز در جدولی تنظیم شده است.

به همین قسم، خواص الکتریکی صمغ مصنوعی را درجدول سومی منظم کرده ایم.

جدول حرارتی صمغ مصنوعی نوع F خواص مکانیکی صمغ مصنوعی نوع F از سیبا خواص الکتریکی: آزمایش بر روی صفحه ای به ضخامت 2 میلیمتر در بین قطبهای به شکل گوی- گوی، به قطر 5/12 میلیمتر، در داخل روغن انجام شده است.

فشار الکتریکی متناوب با فرکانس 50 هرتس در درجه حرارت 20 سانتیگراد.

فشار الکتریک برای فروپاشی الکتریکی 39 تا 41 کیلوولت.

جدول خواص الکتریکی صمغ مصنوعی نوع F « صمغهایی را که در حرارتهای پایین و در شرایط عادی تهیه می شوند می توان در گروه پلی آدیسیون جدول بندی کرد.

» گروه پلی آدیسیون- پیوندهای گروه پلی آدیسیون، از هر حیث، شبیه گروه پلی کندانساسیون می باشند.

تنها آنها در شرایط پدید آوردن این پیوندهای شیمیایی است.

پلی آدیسیون ها در فشار و حرارت متعارفی به دست می آیند.

این پیوندها نیز پس از سخت شدن مجدداً با حرارت نرم نمی شوند؛ لیکن در طول فرآیند شیمیایی مانند پلی کندانساسیون ها آب و یا آمونیاک به عنوان محصول جنبی بدست نمی دهند.

پلی اوره تان و انواعی از اپوکسی رزین نمونه هایی از پیوندهای ناشی از پلی آدیسیون می باشد.

بدون توجه به آنکه یک صمغ از طریق کدام فعل و انفعالات به دست آمده باشد، باید بین « خود سخت شدن » و سخت شدن صمغ بوسیله اضافه کردن ماده سخت کننده تفاوت قائل شد که دومی را سخت شدن غیر مستقیم نیز نام داده اند.

صمغها به دست آمده از طریق پلی مریزاسیون و پلی کندانساسیون از جمله صمغهای مصنوعی هستند که درالکتروتکینک کاربرد فراوانی یافته اند.

در زیر پیوند شیمیایی اتوکسیل رزین را بررسی می کنیم.

عایقهای مایع عایقهای مایع- روغن - مهمترین عایقهای مایع عبارتند از روغنهای معدنی که از ترکیبات کربنی تشکیل شده ان.

این روغنها از پالایش نفت خام به دست می آیند.

با بالا بردن حرارت پالایش، مشتقات زیر به دست می آیند: بنزین، نفت، روغن معدنی، گریس، وازلین و قیر.

از روغنهای بدست آمده تنها تعدادی از آنها برای عایقهای الکتروتکنیک مناسب می باشند.

روغنهای عایق در الکتروتکنیک باید دارای خواص زیر باشند: خواص خوب الکتریکی انتقال حرارت از راه جابجایی استقامت زیاد الکتریکی در مقابل فشار ضربه ای حفاظت و پوشش عایقهای جامد در مقابل شرایط نامساعد خارج خاموش کردن جرقه الکتریکی- جرقه الکتریکی روغن را به کربن و هیدروژن تجزیه می کند که از این راه اتمسفری از هیدروژن تشکیل می گردد و حرارتی زیاد پدید می آید.

این حرارت به وسیله روغن هدایت می گردد.

خود هیدروژن باعث خنک شدن محل جرقه الکتریکی خواهد گردید.

جنبه ضعف روغنهای الکتریکی عایق قابل اشتعال بودن آنهاست که در صورت استعمال کلوفن این جنبه منفی نیز برطرف می گردد.

روغنهای معدنی از لحاظ خواص شیمیایی به سه دسته اصلی تقسیم می گردند: روغنهای متانی که بیش از آنها از پارافین است و پیوند ملکولی آن زنجیری است.

روغنهای نفتی که بیش از وزن آنها نفت است و پیوند ملکولی آن حلقوی است.

روغنهای متانی- نفتی که در آنها نسبت نفت و متان هیچ کدام به حد قابل توجهی زیاد نیستند.

در شکل ضریب تلفات tg برای چندین نوع روغن با کیفیتهای متفاوت را در تابعیت از حرارت نشان می دهیم: روغن معدنی با کیفیت خوب.

« « با کیفیت متوسط.

3 و4- « « « نامطلوب.

5- مایع عایق، ساخته شده بر مبنای بنزول.

ضریب تلفات و مقاومت الکتریکی روغن درتابعیت از حرارت کاغذ غوطه خورده در روغن- در ترانسفورماتورها، خازنها و خازنهای عبوری پیچکهایی از کاغذ تهیه می شود که، علی رغم انتخاب کاغذ با خواص خوب الکتریکی، استقامت الکتریکی مطلوب را ندارد.

اما اگر این پیچک را از گاز و هوا تخلیه کنیم و در حال خلاء آن را در روغن غوطه دهیم، عایقی با مشخصات بسیار خوب الکتریکی بدست می آوریم که در طی بیش از 60 سال اخیر، علی رغم وجود عایقهای مصنوعی، کاربرد وسیعی در ترانسفورماتور و خازنسازی یافته است.

عایق «کاغذ- روغن » در صورت انتخاب کاغذهای نازک و روغن با ضریب تلفات (tg) کم دارای استقامت الکتریکی کاملاً خوب در حدود 400 خواهد شد.

همین استقامت الکتریکی درقبال فشار ضربه ای برای ضخامتهای نسبتاً بزرگ (دسته ای از اوراق نازک کاغذ ) در حدود 850 است.

کلوفن- استفاده ازروغنهای معدنی در دستگاه های الکتریکی پیوسته این خطر را با خود به همراه دارد که بر اثر جرقه و یا ایجاد حرارت زیاد روغن آتش بگیرد.

به این دلیل، از چندین ده سال تاکنون، پیوسته دنیای تحقیق و تتبع در این راه گام برداشته است که مایعی با کلیه مشخصات خوب الکتریکی روغن بیابد و در عین حال، دچار حریق و آتش سوزی نگردد.

این مشخصات در ترکیبات کربنی با کلر یافته می شود.

نوعی از این ترکیب را نام بازرگانی و صنعتی کلوفن داده اند.

در عایقهای الکتریکی انواعی از این ترکیبات مورد استعمال دارند: ترکیب پارافین و کلر ترکیب بنزول و کلر C6H3CL3 ( تری کلر بنزول ) ترکیب دی فنیل و کلر شکل 2 tg در تابعیت از مقدار شکل 1 کلر برای درجه حرارتهای مختلف ضریب تلفات tg و در تابعیت از مقدار کلر شکل 1 ضریب تلفات و عدد عایقی ترکیبات دیفنیل کلر را بر حسب مقدار کلروتغییر درجه حرارت نشان می دهد.

در شکل 2 نیز برای ترکیبات مختلفی از دیفنیل کلر تابعیت ضریب تلفات tg و عدد عایقی را با تغییر درجه حرارت نشان داده ایم.

فلور کربن مایع - در20 سال اخیر، صنعت عایقسازس توفیق یافته است با استخلاف فلور به جای هیدرژن در پیوند کربنی تعدادی عایق خوب به دست آورد.

از بین چنین عایقهایی، به آن تعداد که درحرارت مورد نیاز به شکل مایع هستند اشاره می شود.

اگر پیوندهای کربن- فلور را با پیوندهای کربن - کلر مقایسه کنیم، در پاره ای از موارد، پیشرفتهای قابل توجهی را، بویژه در زمینه مشخصات الکتریکی مشاهده می کنیم.

در جدول زیر، سعی شده است که خواص الکتریکی چند نوع از پیوندهای کربن فلور یا نام اختصاری آنها « فلور کربن » جمع آوری شود.