בשדות העברת כוח, מכשירים אלקטרוניים וייצור תעשייתי,מוצרי בידודהם רכיבי ליבה המונעים דליפה נוכחית ומבטיחים הפעלה בטוחה של ציוד. הביצועים שלהם משפיעים ישירות על יציבות המערכת, ובחירת החומרים היא גורם מפתח בקביעת הפונקציונליות של מוצרי בידוד. מאמר זה ינתח את הרכב החומרים והתרחישים היישומים של מוצרי בידוד נפוצים החל מארבע קטגוריות עיקריות של חומרי בידוד מיינסטרים.
חומרים אורגניים המיוצגים על ידי קרמיקה, זכוכית ונציץ הם הבחירה המועדפת על המסורתיתמוצרי בידודבשל תכונות עמידות החום והבידוד המצוינות שלהם. חומרי בידוד קרמיקה-כגון קרמיקה אלומינה ans יכול לעמוד בטמפרטורות מעל 1200 מעלות צלזיוס ומשמשות בדרך כלל במבודדים במתח גבוה ובבסיסים של ציוד חימום חשמלי. מבודד בד ולוחות העשויים מסיבי זכוכית לאחר אריגה והספגה עם שרף יש גם חוזק מכני וגם ביצועי בידוד והם נמצאים בשימוש נרחב בבידוד חריץ מנוע ובמחצות שנאי. MICA, עם התנגדות הטמפרטורה הגבוהה שלו ≠ 600-800 מעלות צלזיוס） ועמידות לבידוד גבוה, משמש לרוב בצורה של קלטת נציץ ולוחות נציץ לבידוד מתפתל גנרטור.
חומרים אורגניים כמו פלסטיק וגומי, עם גמישות העיבוד שלהם ויתרונות העלויות שלהם, שולטים בשוק הבידוד במתח נמוך. נדן חוט בידוד העשוי מפוליאתילן (PE) ופוליוויניל כלוריד (PVC) עמידים בפני מזג אוויר וקלים ליצירתם, המתאימים לכבלים ביתיים. גומי סיליקון, בגלל התנגדותו לטמפרטורות גבוהות ונמוכות (-60 מעלות צלזיוס עד 200 מעלות צלזיוס) והזדקנות, משמש לעתים קרובות באביזרי כבלים מתח גבוה ונדן מבודד. בנוסף, תרכובות עציצים מבודדות העשויות משרף אפוקסי עם חומרי מילוי נוספים יוצרים חסמים מוצקים עם חוזק בידוד גבוה לאחר ריפוי ומשמשים בדרך כלל לאיטום והגנה על רכיבים אלקטרוניים.
כדי לעמוד בדרישות ביצועים מרובות, חומרי בידוד מורכבים משיגים שדרוגי ביצועים באמצעות תהליכים מורכבים אורגניים-אורגניים. לדוגמה, לוחות FR-4 העשויים משילוב של סיבי זכוכית ושרף אפוקסי הם בעלי בידוד גבוה, ספיגת לחות נמוכה וחוזק מכני, מה שהופך אותם למצע הליבה עבור מעגלים מודפסים (PCB). נייר בידוד DMD, העשוי מהשילוב של סרטי פוליאסטר ונייר סיבים, עומד הן בדרישות התנגדות המתח והן בדרישות התנגדות בלאי בפיתולים מוטוריים. על ידי אופטימיזציה של ניסוחים, ניתן להשתמש בחומרים אלה בתרחישים עם דרישות שטח וביצוע קפדניות, כגון במעבר רכבות ורכבי אנרגיה חדשים.
עם פיתוח אנרגיה חדשה וטכנולוגיות אלקטרוניות בתדר גבוה, חומרי בידוד חדשים מתהווים כל העת. ציפוי בידוד ננו-קרמי, משופר על ידי חלקיקי אלומינה וגודל סיליקה בגודל ננו, מגדילים את חוזק הבידוד של הציפוי ביותר מ- 30% ומתאימים לבידוד סטטור מוטורי בתדר גבוה. הרגישה מבודדת Airgel, עם המבנה הננו-נקבובית שלו, משיגה מוליכות תרמית נמוכה במיוחד (<0.02 w/m · k) ומשמשת גם כמבודד וגם מבודד חום בתאי סוללות לאחסון אנרגיה וכבלים בטמפרטורה גבוהה. בנוסף, חומרי פולימר ששונו גרפן, עם תכונותיהם החשמליות והמכניות המצוינות, מיושמים בהדרגה בפיזור החום ובבידוד של מכשירים בעלי עוצמה גבוהה.
מקרמיקה מסורתית לננו -קומפוזיטים, החידוש החומרי שלמוצרי בידודתמיד מתמקד ב"בטיחות, יעילות ועמידות ". בעת בחירת חומרים, ארגונים צריכים לשקול באופן מקיף פרמטרים כמו מתח עבודה, סביבת טמפרטורה ולחץ מכני. האיטרציה הרציפה של חומרים חדשים תספק גם תמיכה טכנית מוצקה יותר למיזוג המיזוג וההספק הגבוה של ציוד חשמלי.
