nomex® 410 的材料特性-j9九游会老哥论坛

文章 | 8月 1日, 2013
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nomex® 410 的材料特性
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杜邦™ nomex® 410 是 nomex® 品牌绝缘纸的原材料,广泛用于各种电气设备应用。这是因为nomex® 410 的特性使其成为几乎所有已知电气片材绝缘应用的理想之选。nomex® 410 的优异特性包括固有的高介电强度、机械韧性、热稳定性、耐屈挠性和回复能力,是所有其他绝缘材料进行对比的标准。

nomex® 410 提供11 种厚度,范围从0.05 mm 到0.76 mm(2 mil 到 30 mil),密度从0.72 g/cm3 到1.1 g/cm3。 与所有电气绝缘材料一样,厚度和密度对nomex® 410 的典型电气、机械和耐热性能都会有影响。因此,此处表中所示的 nomex®410 典型特性提供了各种可用厚度和对应密度下的值。

nomex® 410 典型的电气性能

根据厚度的不同,nomex® 410 能够短时间耐受 18 kv/mm 到34 kv/mm(460 v/mil 到 870 v/mil)的电应力。这些值不同于可长期实现的强度。杜邦建议,变压器中的持续电应力不超过 1.6 kv/mm (40 v/mil),以尽可能减少局部放电(电晕)的风险。

表1:nomex® 410 绝缘纸典型的电气性能

 
 
 
 
 
 

温度、频率和湿度对nomex® 410 电气性能的影响

在正常使用温度下,温度对nomex® 410 的介电强度和介电常数的影响不大。


图1:温度对nomex® 410 - 0.25mm (10mil) 绝缘纸的电气性能的影响

 
 
 
 
 
 

高达 104 hz 的频率变动对nomex® 410 基本没有影响。 

图2:nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸的介质损耗因素与温度与频率的关系

 
 
 
 
 
 

湿度对nomex® 410 的电气特性影响相对较小。 

表2:湿度对nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸的电气性能的影响

 
 
 
 
 
 

电晕对nomex® 410 的影响

与其他有机绝缘材料一样,nomex® 绝缘纸在电晕放电的侵害下会逐步侵蚀。电晕强度是电压应力的函数,也因此几乎完全取决于设计参数,例如电路元件之间的间距、平滑与尖锐的轮廓等。 

虽然正确设计的电气设备在正常工作时不会出现电晕,但任何设备都可能会出现偶尔的过压,造成短暂的电晕放电现象。对于绝缘材料而言,非常重要的一点是不会在这些条件下过早失效。 

nomex® 410 的耐压特性,或者说在电晕攻击下的失效时间要优于其他常用有机绝缘材料,甚至相比一些无机成份都要更佳。

图3:各种绝缘材料和单层nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸的耐电压强度

 
 
 
 
 
 

nomex® 410 典型的机械特性

强化的nomex® 产品非常牢固、具有回复能力并且(在较薄的牌号中)柔软,能够提供良好的抗撕裂和抗磨损特性。

表3:典型的机械特性

温度和湿度对nomex® 410 机械性能的影响

温度升高对nomex® 410 的拉伸强度和伸长率的影响甚微。 

图4:温度对nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸的机械性能的影响

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

在极低的温度下,nomex® 绝缘纸仍可以保持良好的机械特性。在液氮的沸点下 (77 k),nomex® 410 (0.25 mm [10 mil]) 的拉伸强度根据方向有所不同,可超过其室温值 30% 到 60%,而断裂伸长率仍要高出 3%,这优于大多数无机材料在室温下的表现。这使得nomex® 410 可以很好地用于低温应用。

虽然湿度对nomex® 410 的拉伸强度略有不利影响,但在较高湿度下伸长率、撕裂强度和韧性均有改进。

图5:潮气对nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸的机械性能的影响

 
 
 
 
 
 

nomex® 410 的耐热特性

有关老化行为的阿仑尼乌斯曲线图为美国保险商实验室 (ul) 和其他认证机构认可nomex® 绝缘纸可用作 220°c 下的绝缘材料奠定了基础。这些曲线也可外推到更高的温度下。例如,测量显示nomex® 410 可在 400°c 下数个小时仍保持 12 kv/mm (300 v/mil) 的介电强度。 

在超过 50 年的商业应用中,nomex® 410 已经证实了其耐热特性。

图6:nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸的有效寿命与温度的关系

 
 
 
 
 
 

图7:nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸的有效寿命与温度的关系

 
 
 
 
 
 

图8:nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸的有效寿命与温度的关系

 
 
 
 
 
 

nomex® 410 的热导系数与纤维素绝缘纸类似,主要由比重(密度)决定。因此,较薄牌号的nomex® 410 具有略低的传导性,而较厚的牌号则具有较高的传导性。务必注意,整个系统的结构可能会影响整体热传导性。因此,将单独的片材数据用于实际场合时需要谨慎。

表4:导热率

 
 
 
 
 
 

nomex® 410 的化学稳定性

在采用nomex® 产品并得到 ul 认可的众多系统中,nomex® 绝缘纸和压板j9九游会真人游戏第一品牌的产品展示出了与几乎所有类别的涂漆和粘合剂(聚酰亚胺、硅酮、环氧树脂、聚酯、丙烯酸树脂、酚醛塑料以及合成橡胶等)及其他电气设备组件的相容性。

nomex® 绝缘纸还可以在广泛的商业应用中与变压器油(矿物油、硅酮油和其他合成油)以及密封系统中使用的润滑油和制冷剂完全相容。

常见工业溶剂,例如乙醇、酮类、苯丙酮、甲苯和二甲苯在 nomex® 410 上有轻微的软化和膨胀效果,与水类似。在移除溶剂之后,这些影响大部分是可逆的。

nomex® 410 的阻燃性

nomex® 410 室温下的极限氧指数 (loi) 范围在 27% 和 32% 之间,具体取决于厚度和密度。在 220°c 下,nomex® 410 的 loi 范围在 22% 和 25% 之间。loi 超过 20.8% 的材料(在空气中燃烧的临界值)不会燃烧。

nomex® 410 的耐辐射性

nomex® 410 完全不受 800 兆拉德 (8 mgy) 电力辐射的影响,在八倍于此剂量下仍能保持优异的机械和电气特性。与之对比的是,相同厚度的聚酯薄膜和聚酯垫层压材料,经过 100% 环氧树脂浸渍,在 800 兆拉德 (8 mgy) 下会破碎。暴露在伽玛辐射下的结果相似。

nomex® 410 优异的耐辐射性使其可用于核电厂的关键控制设备中。

表6:nomex® 410 - 0.25mm(10mil)绝缘纸抵抗2mev电子辐射能力

 
 
 
 
 
 

本文中的特性为典型值或平均值,不可用作规范限制。除非另有说明,否则所有特性均在空气中“标准”条件下(恒温 23°c,相对湿度 50%)测量。请注意,与造纸技术的其他产品一样,nomex® 绝缘纸在造纸机的纵向 (md) 与横向 (xd) 上的特性有所不同。在一些应用中,可能需要将绝缘纸置于最优的方向以获得可能实现的最大性能。

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