固体绝缘材料是用以隔绝不同
电位导电体的固体。一般还要求固体绝缘材料兼具支撑作用。与
气体绝缘材料、
液体绝缘材料相比,固体绝缘材料由于密度较高,因而击穿强度也高得多,这对减少绝缘厚度有重要意义。
固体绝缘材料是用以隔绝不同电位导电体的固体,一般还要求固体绝缘材料兼具支撑作用。固体绝缘材料可以分成无机和有机两大类。与
气体绝缘材料、
液体绝缘材料相比,固体绝缘材料由于密度较大,因而击穿强度也高得多,这对减少绝缘厚度有重要意义。固体绝缘材料的绝缘电阻、介电常数和介质损耗的变化范围很广泛。例如,
聚四氟乙烯的绝缘电阻可以高达1020Ω·m,因而可以防止泄漏电流过大,而其
相对介电常数很低(仅2.0),使绝缘的电容量变得很小;与此对应,高介电陶瓷具有特高相对介电常数(达几千)。因此可以根据不同要求加以选用固体绝缘材料。
主要有云母、
粉云母及云母制品,玻璃、玻璃纤维及其制品,以及电瓷、氧化铝膜等。它们耐高温,不易老化,具有相当的机械强度,其中某些材料如电瓷等,成本低,在应用中占有一定地位。无机固体绝缘材料的缺点是加工性能差,不易适应电工设备对绝缘材料的成型要求。
玻璃的工艺比陶瓷简单,可用以制造绝缘子。玻璃纤维可制成丝、布、带,具有比
有机纤维高得多的耐热性,在绝缘结构向高温发展中起着重要作用。
在19世纪以天然的为主,如纸、棉布、绸、橡胶、可以固化的植物油等。这些材料都具有柔顺性,能满足应用工艺要求,又易于获得。20世纪以来,人工
合成高分子材料的出现从根本上改变了固体绝缘材料的面貌。最早是胶木被用作绝缘材料,稍后出现了聚乙烯、
聚苯乙烯,由于它们的介电常数和介质损耗特别小而满足了高频的要求,适应了雷达等新技术的发展。
有机硅树脂结合少碱玻璃布,大大提高了电机、电器的耐热等级。聚乙烯缩甲醛为漆基制成的漆包线开拓了漆包线的广阔前景,替代了丝包线和纱包线。聚酯薄膜的厚度仅几十个微米,用它代替原来的纸和布,使电机、电器的技术经济指标大为提高。聚
芳酰胺纤维纸和
聚酯薄膜、
聚酰亚胺薄膜连用使电机槽绝缘的耐热等级分别成为F级和H级(见绝缘耐热等级和热老化试验)。
弹性体材料也有类似的发展,例如耐热的硅橡胶、耐油的丁腈橡胶、以及随后的氟橡胶、
乙丙橡胶等。