1、第一章 緒論一、絕緣材料在電機中的應用1.絕緣材料：能夠阻止電流通過的材料，體積電阻率通常大于109.cm 2. 絕緣材料的作用：將帶電的部分與不帶電的部分或帶不同電位的部分相互隔離開來，使電流能夠按照一定的路徑流動。3.電機：進行能量轉換的電磁機械設備4.電機分類：變壓器、直流電機、交流電機、控制電機、脈流電機5、電機的基本結構：靜止部分（定子）：產生磁場，構成磁路，機械支撐。間隙（空氣隙）：保證電機安全運行磁路的重要組成部分 、旋轉部分（轉子）：感應電勢，產生電磁轉矩，實現能量轉換。定子的結構：機座、主磁極、換向極、端蓋、電刷裝置。轉子的結構：轉軸、電樞鐵芯、電樞繞組、換向器。5、電樞繞組

2、：由一定數目的電樞線圈按一定的規律連接組成；是直流電機的電路部分，也是感生電動勢，產生電磁轉矩進行機電能量轉換的部分6.、制造電機使用的主要材料：導電材料（繞組、換向器、電刷）、絕緣材料（將帶電部分與鐵心、機座等接地部件以及電位不同的帶電部分在電氣上分離）、導磁材料（制造磁系統的各個部件如鐵心、機座等）。7、電機絕緣結構：匝間絕緣、層間絕緣、對地絕緣、外包絕緣。還有三個，填充絕緣、襯墊絕緣、換向器絕緣。匝間絕緣：主極線圈和換向極線圈的匝間絕緣、電樞線圈的匝間絕緣、換向片、片間絕緣、同一線圈的各個線匝之間的絕緣層間絕緣；分層平繞的主極線圈各層間的絕緣、電樞繞組前后端節部分、槽內部分上、下層之間的

3、絕緣、線圈上、下層之間的絕緣對地絕緣：是指電機各繞組對機座和其他不帶電部件之間的絕緣、主極線圈換向極線圈的對地絕緣、電樞繞組的對地絕緣、換向器的對地絕緣，把電機中帶電部件和機座、鐵心等不帶電部件隔離，以免發生對地擊穿。外包絕緣：包在對地絕緣外面的絕緣，主要是保護對地絕緣免受機械損傷并使整個線圈結實平整，也起到了對地絕緣的補強作用填充絕緣：填充線圈的空隙，使整個線圈牢固地形成一個整體，減少振動，也使線圈成型規矩、平整，以利于包扎對地絕緣，也有利于散熱襯墊絕緣：保護絕緣結構在工藝操作時免受機械損傷換向器絕緣：換向片片間絕緣換、向片組對地絕緣、換向片組和壓圈間的V形云母環及云母套筒、多層優質蟲膠塑性

4、云母 8、定子線棒導線絕緣：排間絕緣、換位絕緣、換位填充。9、水輪發電機轉子絕緣：匝間絕緣、磁極托板、極身絕緣。二、絕緣材料的耐熱等級根據耐熱性，劃分耐熱等級溫度通常是對絕緣材料和絕緣結構老化起支配作用的因素 溫度指數（temperature index，TI）：對應于絕緣材料熱壽命圖上給定時間(通常為2萬小時)的攝氏溫度值相對溫度指數（relative temperature index，RTI）：將一種溫度指數未知的材料試樣與溫度指數已知的材料試樣放在一起，按規定的試驗方法作比較試驗時，從對應于已知材料的已被公認的運行的溫度的時間得到的未知材料的溫度指數。三、絕緣材料的分類：1730 ：聚

5、酯漆包線漆，3表示耐熱等級B，用于涂制溫度指數130的聚酯漆包線代號 溫 度 指 數 耐熱等級1 不低于105A2不低于120 E3不低于130 B4不低于155 F5不低于180 H6不低于200 C7不低于220 C四、絕緣材料的常見性能參數1、電流由三部分組成：瞬時充電電流（由介質的幾何電容的位移極化產生，隨著時間的增加逐漸衰減，用ic表示）、吸收電流（由緩慢極化、導電離子產生的體積電荷等產生，也是隨著時間的增加逐漸衰減的，用ia表示。）、泄漏電流（泄漏電流的大小與絕緣材料本身含離子量有著密切的關系，用ib表示）。2、絕緣電阻：加在與絕緣體或試樣相接觸的兩個電極之間的直流電壓除以通過兩電

6、極的總電流所得的商。3、體積電阻：在試樣的相對二表面上放置的兩個電極之間施加的直流電壓除以這兩個電極之間形成的穩態電流所得的商；即絕緣材料相對兩表面之間的電阻。4、體積電阻率：在試樣內的直流電場強度除以穩態電流密度所得的商，可看為一個單位立方體積里的體積電阻。絕緣材料的體積電阻率通常在1091021 W.cm5、表面電阻：加在絕緣體或試樣的同一表面上的兩個電極之間的直流電壓除以經一定的電化時間后的該兩個電極間的電流所得的商。6、表面電阻率：在絕緣材料表面的直流電場強度除以電流線密度所得的商。7.、影響電阻率的因素：溫度、濕度、雜質、電場強度。（1）溫度隨著溫度的升高，其電阻率呈指數式下降。原因

7、 這是因為當溫度升高時，分子熱運動加劇，分子的平均動能增大，使分子動能達到活化能的幾率增加，離子容易遷移的緣故。(2) 濕度絕緣電阻隨濕度的增大而降低。對多孔性材料(如紙)的影響特別顯著，電介質表面的電阻對其表面水分的影響很敏感。電器設備特別是戶外設備，定期檢查設備絕緣電阻的變化，可以預防事故的發生。(3)雜質 雜質增加，電阻率下降表面受雜質污染并吸附水分雜質在電介質內部直接增加了導電離子雜質特別容易混人極性材料中，混人后又能促使極性分子的離解8、電介質在電場作用下，能建立極化的一切物質。絕緣材料是電介質中的一種。 9、在外電場下，電介質表面產生感應電荷（束縛電荷），稱為電介質的極化。10、極

8、化的基本形式：位移極化、松弛極化、轉向極化、空間電荷極化，自發極化。11、介電常數：介電常數，表征電介質的極化性能。0真空時介電常數，又稱絕對介電常數。其值為8.85418781710-12法/米。r 相對介電常數，無量綱，通常簡稱為介電常數。氣體的介電常數基本略大于1 (1.00*)，液體的介電常數一般在1.82.8，非極性固體介電常數一般在2.02.5，極性固體一般3。12、介電損耗：電介質單位時間內引起的能量損耗，即引起電介質發熱的能量，稱為電介質的損耗。13、高聚物的介電常數與結構的關系：（1）高聚物極性大小是介電常數的主要決定因素（非極性 2.02.3弱極性 2.33.0中極性 3.

9、04.0強極性 4.07.0）（2）極性基團對高聚物的介電常數的貢獻大小強烈決定于高聚物所處物理狀態（玻璃化溫度以上聚氯乙烯 從3.5增大到15，聚酰胺 從4.0增大到50。）（3）極性基團在分子鏈上的位置（主鏈上介電常數小側鏈上介電常數大）（4）分子的對稱性（對稱性高介電常數小，對稱性低介電常數大）（5）交聯、拉伸、支化（介電常數升高）14、高聚物的介電損耗：1、電導損耗2、松弛損耗 (偶極子滯后于電場變化)3、變形損耗 (紅外吸收、紫外吸收)4、影響因素a.分子結構b.頻率影響c.溫度影響d.電壓e.雜質五、絕緣材料的老化15、老化：電氣設備中的絕緣材料在運行過程中，由于受到各種因素的長期

10、作用，會發生一系列不可逆的變化，從而導致其物理、化學、電和機械等性能的劣化，這種不可逆的變化通稱為老化。15、聚合物老化的主要表現：（1）表觀變化：材料變色、變粘、變形、龜裂、脆化（2）物理化學性能變化：相對分子量、相對分子質量分布、熔點、溶解度、耐熱性、耐寒性、透氣性、透光性等；(3)機械性能：彈性、硬度、強度、伸長率、附著力、耐磨性等；（4）電性能：絕緣電阻、介電常數、介電損耗角正切、擊穿強度等16合物老化的本質：（1）交聯：交聯至一定程度前能改善聚合物的物理機械性能和耐熱性能，但隨著分子間交聯的增多，逐漸形成網絡結構，聚合物變成硬、脆、不溶不熔的產物；（2）降解：分子量減小，導致機械性能

11、和電性能降低，出現發粘和粉化。內因化學結構：鏈節的組成和結構，大分子中鏈節的排列方式，端基的性質，支鏈的長短和多少。與合成反應的歷程和合成條件有關；物理結構：高分子的聚集態，如無定形態、結晶態、取向態以及高聚物與其它材料（增塑劑、填充劑等）的混溶狀態等；成型加工條件和外來雜質影響外因影響： 能量作用使高分子的共價鍵發生均裂(生成自由基)或異裂(生成離子)，引起降解和交聯反應； 外來物質(即化學因素)與高分子發生化學反應引起高分子的降解、交聯或其他反應最主要的：電老化，熱老化，綜合性的環境老化。17、環境老化：含有酸、堿、鹽類成分的污穢塵埃(或與雨、露、霜、雪相結合)對絕緣物的長期作用，顯然會對

12、絕緣物(特別是有機絕緣物)產生腐蝕。環境老化原因：陽光紫外線的能量大于多數有機絕緣物中主價鍵的鍵能，多數有機絕緣物在紫外光的作用下會逐漸老化。 高分子電介質吸收紫外光能量后，有部分分子被激勵，當存在氧氣或臭氧時，還會引發高分子的氧化降解反應，稱為光認化反應。光氧化反應是環境老化中的重要過程之一。延緩環境老化的方法主要是改善絕緣材料本身的性能：添加光穩定劑(反射或吸收紫外光)抗氧化劑、抗臭氧劑以及使用防護蠟加強高壓電氣裝置的防暈、防局部放電措施18、電老化：絕緣材料在電場的長時間作用下，物理、化學變化性能發生變化，最終導致介質被擊穿，這個過程稱為電老化。主要有三種類型：電離性老化（交流電壓）；電

13、導性老化（交流電壓）；電解性老化（直流電壓）19、電離性老化：（1）絕緣材料中存在氣泡或氣隙（工藝缺陷、冷熱收縮、材料分解、材料受潮）（2）氣體介質的介電常數接近為1，比固體介質的介電常數小得多，在交變電場下，氣隙中的場強比鄰近的固體介質中的場強大得多，而其起始游離場強(常壓)通常又比固體介質的小得多，所以，游離基最容易在這些氣隙中發生，在某些氣隙中，甚至可能存在穩定的火花放電。(3)氣隙的游離基將導致20、電導性老化：在兩電極之間的絕緣層中(最常見的是在電極與絕緣的交界面處)，存在某些液態的導電物質(最常見的是水)當該處場強超過某定值時，這些導電物質便會沿電場方向逐漸滲入絕緣層深處，形成近似

14、樹狀的痕跡稱入水樹枝。水樹枝的累積發展將最終導致絕緣層的擊穿。產生水樹枝的機理可能是：水或其他電解液中的離子在交變電場作用下反復沖擊絕緣物，使其發生疲勞損壞和化學分解；電解液逐漸滲透、擴散到深處，形成水樹枝。產生和發展水樹枝所需的場強，比產生和發展電樹枝所需的場強低得多。21、電解性老化：在直流電壓長期作用下，即使所加電壓遠低于局部放電起始電壓，由于介質內部近行著電化學過程，介質也會逐漸老化，最終導致擊穿。22、熱老化：在較高溫度下，電介質發生熱裂解、氧化分解、交聯、以及低分子揮發物的逸出，導致電介質失去彈性、變脆、發生龜裂，機械強度降低，也有些介質表現為變軟、發粘、失去定形，同時，介質電性能

15、變壞。熱老化的程度主要決定于溫度及熱作用時間。此外，諸如空氣中的濕度、壓力、氧的含量、空氣的流通程度等對熱老化的速度也有一定影響。23、高分子材料的防老化原理和方法：(1)改進聚合物本身結構，減少成型加工造成的材料弱點；（2）加入特定添加劑或防護方法來抑制光、熱氧等外因對聚合物的降解；（3）改進聚合工藝：選擇合適的聚合方法，采用優良的引發劑、催化劑并確認合理用量，消除不穩定的端基，盡量減少聚合過程中在聚合物內產生的雜質（4）采用共聚、共混、交聯等物理、化學措施，從根本上克服導致聚合物老化的弱點；（5）改進聚合物成型加工工藝，減少加工過程中雜質的引入量，盡量消除聚合物中的內應力，適當控制聚合物的

16、聚集態結構；（6）采用物理方法進行防護，如使用防護蠟；（7）加入穩定劑24、熱穩定劑，8類：堿式鉛鹽、金屬皂、有機錫、環氧化合物、亞磷酸酯、多元醇、純有機化合物和復合穩定劑穩定劑的作用：防止聚合物材料在熱成型加工和使用過程中受熱而發生降解、交聯或其它化學反應，延長壽命；25、主穩定劑：含有金屬的熱穩定劑；輔助穩定劑：環氧化合物、亞磷酸酯、多元醇等純有機化合物26 PVC的熱降解：PVC熱降解生成HCl，加速降解，生產共軛多烯結構 對策：（1）阻止脫HCl的反應或推遲這一作用(預防作用)（2）穩定或飽和在降解開始階段出現的雙鍵結構(鈍化作用)：金屬有機鹽、環氧衍生物和有機胺能與HCl反應；二烷基

17、馬來酸錫等能與多烯反應，穩定降解的雙鍵27、氧化降解和抗氧劑主抗氧劑：鏈終止劑或自由基捕獲劑。(一般含活性H，能與氧化過程中產生的烷氧自由基反應)輔助抗氧劑：過氧化氫分解劑，能與大分子氫過氧化物(ROOH)反應生成穩定化合物，阻止連鎖反應28光穩定劑：(1) 屏蔽輻射添加碳黑、氧化鋅或無機顏料(如氧化鈦)(2) 吸收和轉化輻射：鄰羥基二苯甲酮衍生物等(吸收紫外線)(3) 猝滅激發態“有機螯合物(吸收激發態分子的能量)(4) 消除自由基：受阻胺類(吸收自由基)(5)添加碳黑、氧化鋅或無機顏料(如氧化鈦)六、絕緣材料的擊穿29、擊穿：外電場增大到某一臨界值，絕緣材料的電導突然劇增，材料由絕緣狀態變

18、導電狀態。擊穿機理：電擊穿、熱擊穿。31、熱擊穿：在電場的作用下，介質內的損耗轉化成的熱量多于散逸的熱量，使介質溫度不斷上升，最終造成介質本身的破壞，形成導電通道32、電擊穿：由于電場的作用使介質中的某些帶電質點積聚的數量和運動的速度達到一定程度，使介質失去了絕緣性能，形成導電通道。主要特征：電壓作用時間短擊穿場強高電介質溫度不高與電場均勻程度相關擊穿強度隨溫度升高而增大，或變化不大老化：電氣設備中的絕緣材料在運行過程中，由于受到各種因素的長期作用，會發生一系列不可逆的變化，從而導致其物理、化學、電和機械等性能的劣化，這種不可逆的變化通稱為老化。老化印象因素：物理因素如電、熱、光、機械力、高能

19、幅射等；化學因素如帶電氣體、臭氧、鹽霧、酸、堿、潮濕等；生物因素如微生物、霉菌等。老化類型：電老化，熱老化，環境老化電老化：絕緣材料在電場的長時間作用下，會逐漸發生某些物理、化學變化形成與介質本身不同的新物質，使介質的物理、化學變化性能發生變化，最終導致介質被擊穿。電老化類型：電離性老化，電導性老化，點解性老化電老化對絕緣壽命的影響：工作溫度不變，t=KE-n（ K為常數；n表示老化速度特征的指數，都與絕緣材料、絕緣結構有關。）熱老化：在較高溫度下，電介質發生熱裂解、氧化分解、交聯、以及低分子揮發物的逸出。電介質失去彈性、變脆、發生龜裂，機械強度降低，也有些介質表現為變軟、發粘、失去定形，同時

20、，介質電性能變壞。對策：將絕緣材料置于清潔、干燥、陰涼、通風的環境中。絕緣材料的擊穿：外電場增大到某一臨界值，絕緣材料的電導突然劇增，材料由絕緣狀態變導電狀態。熱擊穿在電場的作用下，介質內的損耗轉化成的熱量多于散逸的熱量，使介質溫度不斷上升，最終造成介質本身的破壞，形成導電通道。與環境相關電擊穿由于電場的作用使介質中的某些帶電質點積聚的數量和運動的速度達到一定程度，使介質失去了絕緣性能，形成導電通道。本征性質，電氣強度，耐電強度。第二章 絕緣用樹脂絕緣用合成樹脂分類：環氧樹脂，聚酯樹脂，酚醛樹脂，二苯醚樹脂，聚酰亞胺，三聚氰胺甲醛樹脂，有機硅樹脂，氟樹脂，其他樹脂。一、酚醛樹脂是以酚類與醛類為

21、原料，在催化劑存在下縮聚而得的一類樹脂的統稱。酚醛樹脂的優點：原材料來源豐富，工藝簡單，成本低；具有較好的力學性能、電絕緣性能和熱穩定性；酚醛樹脂的產量占熱固性樹脂首位；電氣絕緣材料生產中應用最多的一種樹脂。酚醛樹脂的聚合反應：酸或堿催化劑作用，生成具有縮合反應官能團的羥甲基苯酚酸式催化熱塑性酚醛樹脂反應條件酸性催化劑，苯酚過量（羥甲基苯酚之間也可以發生縮合生產醚鍵，但不穩定，會受熱分解，在熱塑性酚醛樹脂的分子結構中，游離的羥甲基苯酚實際上是不存在的）堿式催化反應條件堿性催化劑，甲醛過量（在堿性介質中所形成的羥甲基苯酚比較穩定，因此再繼續與甲醛反應，便生成不同的二羥甲基苯酚和三羥甲基苯酚）工藝

22、過程：配料（苯酚夫馬林氨水）初步預聚（透明暗紅色變成渾濁的乳黃色）真空（水游離物35h）終點（測定膠化時間）注意事項：溫度低溫長時間；真空逐步真空；終點控制510min測定一次增加甲醛用量：樹脂收率增高；固化速度變快；游離酚減少；反應速度增快；樹脂軟化點和粘度增高。在實際生產中，苯酚與甲醛的摩爾比是1:1.11.25，工業上采用6:7(1:1.16)較多改性酚醛樹脂苯胺改性：常壓預聚加入苯胺終點真空脫小分子溶解出料改性特點：縮丁醛極性強，分子鏈的柔順性好，粘合力強和彈性良好，沖擊強度較高 缺點主要是耐熱性和機械強度不高 二、三聚氰胺甲醛樹脂：原料：三聚氰胺，甲醛三聚氰胺又名三聚氰酰胺，或密胺，

23、C3N6H6，白色晶體，密度1.573g/cm3，略溶于乙醇，難溶于水、乙二醇、甘油和吡啶，不溶于乙醚、苯和四氯化碳。產品性能的影響因素：溫度；反應溫度；摩爾比的影響；PH；樹脂的均勻性三聚氰胺甲醛樹脂：有高的反應活性和交聯性；已廣泛用作皮革復鞣劑；造紙濕增強劑；抗水劑；涂料交聯劑；織物整理劑；水泥減水劑三、聚酯樹脂：主鏈上含有酯基的大類聚合物（線型聚酯飽和二元酸、二元醇或二元酚生成；體型聚酯飽和二元酸、多元醇生成；不飽和聚酯不飽和二元酸、二元醇生成）制造材料：醇與酚（乙二醇、一縮二乙二醇、1，2丙二醇、甘油、雙酚A(二酚基丙烷)） 酸與酸的衍生物（苯二甲酸酐、對苯二甲酸二甲脂、順丁烯二酸酐、

24、反丁烯二酸）四、環氧樹脂：是指在其分子中含有兩個或兩個以上的環氧基，并在適當的試劑作用中能得到體型結構的固化物的樹脂。環氧樹脂優點：粘合性強；收縮率小；介電性能高；力學性能好；耐熱性好；化學穩定性好。可用做絕緣漆、絕緣層壓制品、塑料、絕緣云母制品等，此外還可做絕緣灌注膠及粘合劑使用。環氧樹脂種類：縮水甘油醚類；縮水甘油酯類；縮水甘油胺類；脂環族類鹵代雙酚A型環氧樹脂的特點：(1) 一般性能與雙酚A環氧樹脂相近(2) 耐弧和阻燃性較高。(3) 目前應用較多的是溴代環氧樹脂。熱塑性酚醛樹脂的初期縮合物與環氧氯丙烷反應而得 ，分子上有較多的環氧基（兩個以上）:(1) 固化后的固化物具有較大的交聯密度

25、(2) 機械強度和耐熱性能較高。(3) 加入苯酚、聚酰胺（作固化劑、催化劑），可于高溫固化反應，加入酸酐與多元醇（或單獨加入酸酐），可于90115進行固化 縮水甘油酯類環氧樹脂特點：具有極性較強的酯基，粘結性較好；粘度小；反應活性大；耐熱性比雙酚A環氧樹脂略低；耐水性、耐酸性、耐堿性低縮水甘油胺類環氧樹脂：多官能度、活性高、交聯密度大、耐熱性和對金屬的粘著性均比雙酚A型環氧樹脂的高 、脆、存儲期短。環氧樹脂的固化反應主要是通過環氧基的開環反應而固化。胺類固化反應：一般條件下，一個環氧基與胺中的一個活性氫進行反應。羥基對環氧樹脂胺的反應起促進作用（固化反應中生成的羥基、外加促進劑中的羥基、環氧樹

26、脂和溶劑中的羥基）胺當量的計算：胺當量胺的相對分子質量/胺分子中活潑氫原子數胺固化劑的百分用量胺當量環氧值1）無促進劑是酸酐固化的特點：固化速度受羥基量影響； 酯化反應消耗酸酐，醚化反應不消耗羥基；環氧基需要的酸酐數小于1，一般為0.852) 有促進劑時：叔膠與酸酐形成一個離子對；環氧基插入此離子對，羧基負離子打開環氧基，生成酯鍵，同時產生一個新的陰離子；陰離子又可與酸酐形成個新的離子對，或者使環氧基開環，反應便繼續下去酸酐固化劑的種類：芳香族酸酐、脂環族酸酐、脂肪族酸酐、混合酸酐酸酐固化劑的計算：酐當量=酐 分 子 量/酐分子中的酐基數酸酐用量（phr） C酐當量環氧值 C系數，無促進劑時，

27、C=0.85；有堿性促進劑時，C=1；有酸性促進劑時，C=0.55 五、聚酰亞胺樹脂1、聚酰亞胺的性能：熱穩定性；化學穩定性；電性能；力學性能2、聚酰亞胺的電性能：3、聚酰亞胺的分類：均苯型聚酰亞胺、可熔性聚酰亞胺、加成型（或稱交聯型）聚酰亞胺、改性聚酰亞胺（共聚型）4、均苯型聚酰亞胺的主要制備方法：(1) 制備可溶性的聚酰胺酸(2) 環化5、聚酰亞胺改性目的：粘合性、耐磨性、加工性、降低成本、擴大應用范圍改性方法：在主鏈中引入其他基團、如聚酰胺酰亞胺、聚酯酰亞胺等。6、聚酰亞胺的性能：(1) 熱失重低：提純、避免在苯環上引入側基或二胺的苯環之間引入各種不同的基因，特別是SO2、C(CH3)2

28、(2)耐溶劑性好：對有機溶劑和油類的作用都是穩定的。對于堿和過熱蒸汽的穩定性是相當低的這兩種情況都會產生水解(環中存在C=O基團)。（3）介電性能好：介電常數33.5,受頻率和溫度影響小、體積電阻率10151017，200以上受溫度影響較小。tgd在室溫下為(11.5)10-3,改變聚酰亞胺的分子鏈結構，對tgd影響小。其介電損耗主要是由于亞胺環的極性基因C=O而引起的（1）極性基團的位置是對稱，而且都位于環上，其活動受限制（2）叔胺的氮原子的三個鍵都是C-N鍵，趨向于極性抵消（4）力學性能好特點：在廣泛溫度范圍內可以保持高的指標。（5）苯環與苯環之間有醚鍵存在：有利于分子內旋轉、提供了彈性、

29、在分子鏈剛性較強時，仍有一定的柔順性，沖擊韌度高六、二苯醚樹脂1、分子結構：二苯醚樹脂主鏈是以二苯氧化物（或稱二苯醚）同亞甲基交聯的芳香族系列聚合物，因而稱為二苯醚樹脂 2、優點：熱穩定性 、介電性能、機械性能 、耐化學藥品性 3、應用 ：樹脂廠生產，絕緣材料廠多以購買樹脂或改性再生產絕緣材料。二苯醚樹脂是一種質優價廉的H級材料；用作浸漬漆；用作層壓制品樹脂；浸漬玻璃布、玻璃紗、石棉織物等；制備增強塑料；用作云母粘合劑七、有機硅樹脂1、工業上應用的有機硅聚合物有線型和網狀兩種結構2、分類：1)主鏈構成：純硅樹脂（甲基、苯基硅樹脂、甲基苯基硅樹脂）、改性硅樹脂 2）固化反應機理：縮合型硅樹脂、加

30、成型硅樹脂、過氧化物型硅樹脂3、有機硅單體的制備方法：直接法、間接法。主要由有機氯硅烷水解縮合及稠化重排。一般是由一至三個可水解基團的低分子化合物經水解縮合而成。兩種方法用金屬有機化合物法(常稱為間接法)直接用金屬硅的方法 (稱為直接法)。4、直接發和間接法的優缺點：直接法：優點：具有原料易得、工序簡單，不用溶劑，操作安全，成本低廉等；優點：缺點：不能制得硅原子上帶有龐大基團的化合物，也較難制得滿意得率的混合烷基鹵硅烷。間接法：優點：產物組分比較單純，易于分離，且能引入多種類型的有機基；缺點：需使用大量的溶劑，不太安全當今大規模的有機硅生產廠，以直接法為主，同時采用其他合成方法，借以互相補充，

31、充分發揮各自長處，最大限度地降低生產成本。5、固化反應機理：（1）縮合型硅樹脂：優點： 耐熱、強度高、粘接性好、成本低；缺點：易發泡、官能度控制困難；用途：涂料、線圈浸漬、層壓板、憎水劑、膠粘劑 （2）加成型硅樹脂：優點：加成型硅樹脂具有不發泡、形變小、反應易控制等；缺點：易催化劑中毒；用途：浸漬漆、層壓板等。（3）過氧化物型硅樹脂：缺點：空氣會阻礙樹脂的固化；用途：可用作浸漬漆、膠粘劑、層壓板等。優點：無溶劑化、低溫固化、貯存期長等6、有機硅樹脂化學鍵的特點鍵能大一般高分子主鏈(CC、CO、CN) 。鍵能都不大，耐熱性受限；而SiO的鍵能大，所以聚有機硅氧烷具有很高的熱穩定性側接有機基聚有機

32、硅氧烷在化學結構與物理性質上都有無機聚合物與有機聚合物的某些性質可作為很好的電絕緣材料外，已普遍深入到航天、國防、機械、化工紡織、醫藥衛生、建筑等工業領域中，發揮了它的獨特作用硅樹脂的組成與性能的關系：（1） 硅樹脂所含有機基團的數量R/Si值：線型硅油略大于2；硅橡膠的接近2；而硅樹脂小于2，并多在1.01.7之間。R/Si值愈小，硅樹脂的干燥性就愈好(能在較低溫度下固化)，熱失重愈小，漆膜堅硬，但柔軟性降低，漆膜變脆；（2）硅樹脂所含有機基團的種類甲基：可賦予硅樹脂熱穩定性、脫模性、憎水性、耐電弧性；苯基：賦予硅樹脂氧化穩定性，它在一定范圍內可破壞高聚物的結晶性；乙烯基：可改善硅樹脂的固化

33、特性，并賦予偶聯性；四氧苯基：可改善聚合物的潤滑性；苯基乙基：可改善硅樹脂與有機物的共混性；氨丙基：可改進聚合物的水溶性，同時賦予偶聯性；戊基：可提高硅樹脂的憎水性。3）硅樹脂所甲基與苯基的比例典型的硅樹脂的有機基團主要是甲基與苯基苯基含量低，縮合反應快，漆膜軟苯基含量高，漆膜硬，熱塑性大引入苯基可以改善硅樹脂與顏料的相容性，也可改進硅樹脂與其他有機硅樹脂的相容性及硅樹脂對各種基材的粘接性。7、熱穩定性：硅樹脂是一種熱固性樹脂，它最突出的性能之一是優異的熱氧化穩定性。Si-O-Si為骨架，分解溫度高，它可在200250下長期使用而不分解或變色，短時間可耐300。與有機基團相關8、電絕緣性：不是

34、極性基團，故其介電常數及介質損耗角正切值在寬廣的溫度范圍及頻率范圍內變化很小。室溫下的介質損耗角正切值約為210-3, 在200以下仍維持恒定只是接近300時才緩慢地升高到約310-3 。硅樹脂的可碳化成分較少，故其耐電弧及耐電暈性能也十分突出（與PI相當）一般硅樹脂的應用極限度為2009、機械性能：硅樹脂一般的機械強度(彎曲、抗張、沖擊、耐擦傷性等)較弱。有機硅分子間作用力小，有效交聯密度低增加三或四官能鏈節含量，可提高交聯度，可以得到高硬度和低彈性的漆膜軟、硬硅樹脂的適當搭配即可滿足對塑性的要求使用有機改性硅樹指可滿足對硬度的要求10、耐候性：耐候性優良甲基硅氧烷對紫外光幾乎不吸收，改性硅

35、樹脂的耐候性隨硅氧烷含量增加而提高11、憎水性：憎水性高具有優良的憎水性，它與水的接觸角與石蠟相近(90)，而被廣泛用作防水材料硅氧烷分子間作用力較弱，間隔也較大，因而對濕氣的透過率大于有機樹脂膜趕出吸入的水分也比較容易、從而使電性能等容易恢復12、有機硅在絕緣材料中應用：有機硅絕緣漆、絕緣漆、粘結膠。13、硅烷偶聯劑：乙烯基硅烷、氨基硅烷、環氧基硅烷、巰基硅烷巰基硅烷八、有機氟樹脂主要由C、F元素組成的聚合樹脂。最重要的是聚四氟乙烯大部分具有很好的電絕緣性、能耐熱性、耐寒性、耐潮性、對化學活性物質作用的穩定性。1、聚四氟乙烯的特性：耐化學試劑性極高；高熱穩定性；很低的介質損耗系數；很高的擊穿

36、強度；特別小的粘合性能和很小的摩擦系數；在寬廣的使用溫度領域適于高頻和超高頻，在十分寬的溫度范圍和在潮濕、化學侵蝕物質作用的工作條件下工作耐熱等級C級其化學穩定性極高缺點：加工相當困難聚四氟乙烯優良特性的微觀原因：組成中只有二個化學元素：碳和氟（1）氟的化合物具有十分高的穩定性。在氟有機化合物中C-F化合鍵是所有已知有機化合物中原子聯接最堅固的一種。（2）主鍵具有很大的穩定性和具有能形成高聚合度分子的能力。氟原子的尺寸恰巧能便它在碳原子鍵的表面形成緊密的一層外殼聚四氟乙烯的耐化學性能夠很好地抵抗最活性的化學藥劑的作用完全不受王水、氫氟酸、濃硫酸、氯璜酸、熱的濃硝酸、沸騰的NaOH溶液、氯氣、過

37、氧化氫的作用。不受有機化合物的作用能與其起作用的只有熔融的堿金屬(鈉和鉀）、在高溫下的三氟化氯和氟氣現在還找不到一種溶劑能在溫度低于300時將這種化合物溶解或者能使它溶漲。僅能在溫度高于其熔點(327)時，在某些氟素潤滑油的作用下發生溶漲機理：C-F鍵牢固，無試劑可使其分離F原子緊密覆蓋C原子，其他試劑不可能滲透到與碳原在子起作用的那個深度。氟碳化合物的分子與其他物質的分之間作用力較小聚四氟乙烯的低摩擦系數：大部分材料與它接觸時都不能與其粘合氟有機分子間存在次價鍵力，使其他物質不能與其有效地接觸可用作軸承、不沾鍋等聚四氟乙烯的高電性能：較低的介電常數(2.0)和介質損耗(10-4)氟原子對稱分

38、布，材料無極性頻率從60109，介電常數、介電損耗變化較小。溫度升至314，介電常數、介電損耗變化較小。耐電弧性良好分解時只形成不導電的氣體，因而電弧無法在材料上形成炭化的導電通道介電強度高聚四氟乙烯的高耐熱性：耐熱性良好 能夠在溫度260時長期地不發生變化，而在某些特殊情況下幾乎可達到其熔點(327)。主價健的能量很大，分子結構對稱熔化后不流動（分子量大，粘度高），長期受高溫作用而不出現脆性抗寒性：在4K(269)的低溫下仍不變脆2、聚四氟乙烯的制備方法：懸浮聚合、分散聚合3、聚四氟乙烯的加工方法：模壓、擠壓、推壓4、聚四氟乙烯的用途：5、聚三氟氯乙烯（PCTEF）6、聚偏氟乙烯第三章 絕緣

39、漆一、絕緣漆的分類1、絕緣漆：具有絕緣功能的液體樹脂體系，包括溶劑、稀釋劑、漆基（油、樹脂）輔助材料（干燥劑、顏料、增塑劑、乳化劑）。2、絕緣漆：（1）漆的基本組成：有溶劑漆、無溶劑漆；（2）漆基的主要化學組成：油性漆、樹脂清漆、瓷漆；（3）干燥方式：氣干漆、烘干漆（4）用途（8類）（5）耐熱性：分類不嚴格3、有溶劑浸漬漆：（1）作用：對電機電器線圈進行絕緣浸漬處理（2）要求：存儲穩定性好；粘度低，固含量高；粘合力好，力學性能高，漆膜韌性好；耐熱性好；耐油、耐化學藥品性好；耐潮性好；適當的固化特性，內干性好，固化快，固化溫度低。（3）優點：儲存穩定；廉價；烘焙中漆流失較少；使用方便 （4）缺點

40、：毒性；浪費資源；不安全（5）常見的飽和脂肪酸：月桂酸(十二烷酸)、豆蔻酸(十四酸)、軟脂酸、棕櫚酸 (十六烷酸)、硬脂酸(十八烷酸) （6）常見的不飽和脂肪酸：油酸(十八碳烯-9-酸)、亞油酸(十八碳二烯9,12酸)、桐油酸(十八碳三烯-9,11,13-酸)、亞麻酸、蓖麻油酸（7）干燥劑：縮短誘導期 、加速與氧的結合、加速聚合作用，能促使漆加速干燥的物質。（10）溶劑：能分散溶解固態、半固態或液態可固化樹脂體系以成漆液的一種液體多為有機溶劑。（11）稀釋劑：調整樹脂體系粘度或流動性的溶劑。（12）溶劑與稀釋劑的一般要求：適當的揮發性；低毒性；性質穩定不與漆基起反應，不易燃燒；來源方便，價格便

41、宜；溶劑的溶解能力強能溶解全部不揮發組分；粘度要盡量低在溶劑用量最少稀釋劑最多。（13）常見的溶劑和稀釋劑：汽油200、120；甲苯、二甲苯；酒精、丁醇；丙酮；甲酚；二甲基乙酰胺、DMF。（14）常見的溶劑型浸漬漆：醇酸樹脂漆、環氧酯漆、改性聚酯漆、聚酰亞胺漆、二苯醚樹脂漆、油性漆。二、無溶劑浸漬漆不飽和聚酯無溶劑漆1、定義：不含揮發性惰性溶劑，能整體固化的液狀可聚合樹脂組成物。2、特點：（1）不含揮發性溶劑；（2）一次浸涂較厚的漆層，掛漆量大，直接高溫烘焙，漆膜不起泡不起皺；（3）固化過程是整體固化成型，無低分子生成物逸出；（4）可采用不同的浸漬工藝(常壓、真空壓力、滴浸和整體浸漬)；（5）

42、揮發物較多。3、分類：（1）固化條件：加熱固化型；常溫固化型；紫外線固化型（2）用途：覆蓋漆 、粘合漆、浸漬漆（沉浸型 、滴浸型 整浸型 ）。4、組成：以不飽和聚酯樹脂為主要組分，并加入引發劑、促進劑、稀釋劑、阻聚劑。5、引發劑：不飽和聚酯與乙烯基單體的共聚反應，必需用過氧化物引發劑。作用原理：產生游離基，與聚酯及乙烯基單體加成，生成新的游離基，以此進行聚合。6、促進劑：能使有機過氧化物在低于單獨使用時的溫度下形成自由基的物質，稱為促進劑。常用的促進劑有叔胺，如二甲基苯胺，二乙基苯胺等；有機羧酸鹽，如奈酸鈷、辛酸鈷等通常采用環烷酸鈷，用量一般為過氧化物的5%。7、阻聚劑：（1）阻緩劑：降低聚合

43、反應速度，其阻聚能力與其濃度成正比；（2）穩定劑：防止樹脂在低溫下固化，當溫度升高時，即失去其穩定作用。環氧無溶劑漆1、定義：由低分子量環氧樹脂、固化劑、活性稀釋劑和增塑劑等配制而成；比聚酯無溶劑漆具有更高的機械強度、電絕緣性、抗潮性、尺寸穩定性和耐化學性能；價格較貴，儲存穩定性較差(低溫易析出)，固化成型時間較長。聚氨酯無溶劑漆三、漆包線漆1、種類：聚酯漆； 聚氨酯漆；聚酯亞胺漆；耐變頻漆2、目前我國產量大、使用廣的漆包線漆主要是：聚酯漆、聚氨酯漆、聚酯亞胺漆。聚酯漆包線漆1、目前在絕緣材料生產中用途最多的線型聚酯是聚對苯二甲酸乙二醇酯 。線形聚酯樹脂：由飽和二元酸與二元醇制得的聚酯樹脂屬于

44、線型聚酯。 聚酯漆包線漆 ：用甘油代替部分乙二醇。 2、反應：酯交換、縮聚聚氨酯漆包線漆1、聚氨酯漆的漆基中含有相當數量氨酯鍵 因為主要組成是氨基甲酸酯（NH2COOR），所以又稱聚氨基甲酸酯漆。用它涂制的漆包線具有直焊性，能在熔融的焊錫中直接焊錫。適用于電訊器材和儀器儀表的裝配。 聚酯樹脂與半封閉異氰酸酯在低溫下復合，生成聚氨酯樹脂。 變頻漆包線漆變頻電機致命缺陷1、電機絕緣材料在短時間損壞絕緣材料失效的原因1、阻抗不匹配引起高頻脈沖浪涌電壓。脈沖浪涌電壓：變頻器輸出到馬達終端的電壓提高了兩倍；由于馬達線圈電壓分布不均勻，絕緣材料承受到電場強度可達到普通電機的十倍。第四章 絕緣漆布概念：絕緣

45、漆布是以棉布、紡綢、合成纖維布或者玻璃布為基材，經浸漬合成樹脂漆，再經烘焙、干燥而成的柔軟絕緣材料。 基材1、以無堿玻璃布為基材的絕緣漆布，具有良好的物理、機械和介電性能，并具有防潮、防霉、耐酸堿、耐高溫等特性。2、發展趨勢：隨著薄膜材料和合成纖維的發展，將在某些場合下部分地取代絕緣漆布和漆綢。由于耐熱性要求，玻璃布和合成纖維將取代棉布和絲綢。 二、漆1、漆布用漆要求：浸漬性能（最小粘度下含有最大的固體量或較少的溶劑）；干燥（適當干燥，有良好的介電性能）；耐熱性能（一定溫度下，可長期工作，而不失去介電性能）；漆膜具有彈性；其他（耐油性耐輻照防潮耐電弧）。2、漆常見的質量問題：變稠、變色、結皮、

46、結塊、渾濁。三、設備1、立式三次浸漬機：通風罩、導向輥、蒸汽排管、烘箱、導向輥、開卷軸、膠槽、收卷軸。2、開卷結構、浸漬機構、烘箱、收卷機構3、目標：樹脂與基材結合牢固；漆布內部無缺陷；一定的漆膜厚度；漆布表面均勻、光滑。4、浸漬方式：多次浸漬；第1次提高樹脂與基材附著力；第2次提高主要厚度；第3次提高表面質量。四、常見漆布的外觀質量問題及處理1、流漆不勻；麻面、麻點、超差顆粒；氣泡、花點；一邊厚，一邊薄或邊厚；折痕和白印；水痕印和漆布面不爽。五、漆布的切割與應用1、漆布帶的切割：平行經線裁切成帶；與經線成45角裁切成帶。2、漆布帶的應用：將其切割成條狀用于電機槽絕緣、相間絕緣和襯墊絕緣。切成帶狀的用于包繞導線絕緣。與其他材料制成復合制品，作槽絕緣和襯墊絕緣 。第五章 柔軟材料一、柔軟復合材料簡介1、概念：在薄膜的一面或兩面粘合電工絕緣紙板、玻璃漆布、合成纖維紙（布）等制成，或兩面為薄膜，中間是石棉紙、玻璃布的結構。 2、各組成的作用：絕緣紙板和其他纖維材料的作用是增強薄膜的機械強度和挺度，保持良好的柔軟性，提高耐熱性