Connaissance du secteur

Les matériaux isolants sont des matériaux non conducteurs sous une tension admissible, mais ce ne sont pas des matériaux absolument non conducteurs. Sous l’action d’une certaine intensité de champ électrique externe, des phénomènes tels que la conduction, la polarisation, les pertes et la rupture se produisent, et un vieillissement apparaît lors d’une utilisation à long terme. Leur résistivité est très élevée, généralement comprise entre 10¹⁰ et 10²² Ω·m. Par exemple, dans un moteur, le matériau isolant entourant le conducteur sépare les spires du noyau statorique mis à la terre, garantissant ainsi le fonctionnement sûr du moteur. Aujourd’hui, nous allons présenter brièvement les matériaux isolants.

Définition des matériaux isolants

Les matériaux isolants, également appelés diélectriques, désignent des matériaux qui ne sont pas conducteurs ou qui présentent une conductivité très faible sous une tension continue. Leur résistivité est généralement supérieure à 10¹⁰ Ω·m. La fonction principale des matériaux isolants est d’isoler les conducteurs chargés à différents potentiels dans les équipements électriques, de sorte que le courant puisse circuler selon un trajet déterminé. Ils peuvent également jouer un rôle de support et de fixation mécanique, ainsi que d’extinction d’arc, de dissipation de chaleur, de stockage d’énergie, d’humidité-proof, de prévention de la moisissure ou d’amélioration de la distribution du potentiel du champ électrique et de protection des conducteurs. Par conséquent, les matériaux isolants doivent présenter une résistance isolante, une résistance à la chaleur et une résistance à l’humidité aussi élevées que possible, tout en ayant une certaine résistance mécanique.

Propriétés de base des matériaux isolants

(1) Résistance à la rupture

Sous l’action d’une intensité de champ électrique supérieure à une certaine valeur, les matériaux isolants sont endommagés et perdent leurs propriétés isolantes. Ce phénomène s’appelle la rupture. L’intensité de champ électrique à laquelle un matériau isolant subit une rupture est appelée résistance à la rupture.

(2) Résistance à la chaleur

Lorsque la température augmente, la résistance, la résistance à la rupture et la résistance mécanique des matériaux isolants diminuent. Par conséquent, il est exigé que les matériaux isolants puissent fonctionner à long terme à la température spécifiée et que leurs propriétés isolantes restent fiables. La résistance à la chaleur des matériaux isolants varie selon leur composition. Les classes de résistance à la chaleur peuvent être divisées en sept catégories : Y, A, E, B, F, H et C. La température de fonctionnement maximale de chaque classe de matériau isolant est stipulée.

(3) Résistance isolante

La valeur de résistance d’un matériau isolant est sa résistance isolante. Dans des conditions normales, la résistance isolante atteint généralement plus de dizaines de mégaohms. La résistance isolante varie considérablement selon la température, l’épaisseur et l’état de surface.

Bien que la résistivité des matériaux isolants soit très élevée, elle est affectée par une certaine tension. Un petit courant passe toujours à travers eux ; ce courant s’appelle courant de fuite.

(4) Résistance mécanique

Selon les exigences spécifiques de différents matériaux isolants, les indices de résistance correspondants (tension, compression, flexion, cisaillement, déchirement et impact) sont collectivement appelés résistance mécanique.

(5) Autres indices caractéristiques

Certains matériaux isolants se présentent sous forme liquide, tels que diverses peintures isolantes ; leurs caractéristiques incluent la viscosité, la teneur en matières fixes, la valeur acide, le temps de séchage et le temps de gélification. Certaines propriétés des matériaux isolants concernent également la perméabilité, la résistance à l’huile, l’allongement, le retrait, la résistance aux solvants, la résistance à l’arc, etc.

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