2.3.2绝缘材料和电磁材料 绝缘材料 绝缘材料，又称电介质，是指具有高电阻率、电流难以通过的材料。通常情况下，可 认为绝缘材料是不导电的。 1、绝缘材料的作用 绝缘材料的作用就是将电气设备中电势不同的带电部分隔离开。 因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，能避免发生漏电、击穿等事故。 其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质。此外，还应有良好的导热性、耐潮防 雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。 2、绝缘材料的分类 绝缘材料按化学性质分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和复合绝缘材料。 无机绝缘材料主要有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等。主要用作电机、电 器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。 无机绝缘材料的耐热性好，不燃烧，不易老化，适合制造稳定性要求高而机械性能坚 实的零件，但其柔韧性和弹性较差。 有机绝缘材料主要有虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造绝 缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等。其特点是轻、柔软、易加工，但耐热性不高、化学稳 定性差、易老化。 复合绝缘材料为无机绝缘材料和有机绝缘材料经过加工制成的各种成型绝缘材料，用 作电器的底座、外壳等。 绝缘材料按形态可分为气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。 ①气体绝缘材料就是用于隔绝不同电位导电体的气体。在一些设备中，气体作为主绝 缘，其他固体电介质只能做支撑作用。用绝缘气体材料包括空气、氮气、二氧化碳、六 氟化硫以及它们的混合气体。广泛应用于架空线路、变压器、全封闭高压电器、断路器 等设备中。 ②液体绝缘材料即液体电介质，又称绝缘油。在常温下为液态，用于填充固体材料内 部或极间的空隙，以提高其介电性能，并改进设备的散热能力，在电气设备中起绝缘、 传热、浸渍及填充作用。如，在电容器中提高其介电性能，增大每单位体积的储能量： 在开关中起灭弧作用。常用的液体绝缘材料有变压器油、断路器油、电容器油等，主要 用在变压器、断路器、电容器和电缆等油浸式的电气设备中。 ③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
1 2.3.2 绝缘材料和电磁材料 绝缘材料 绝缘材料，又称电介质，是指具有高电阻率、电流难以通过的材料。通常情况下，可 认为绝缘材料是不导电的。 1、绝缘材料的作用 绝缘材料的作用就是将电气设备中电势不同的带电部分隔离开。 因此绝缘材料首先应具有较高的绝缘电阻和耐压强度，能避免发生漏电、击穿等事故。 其次耐热性能要好，避免因长期过热而老化变质。此外，还应有良好的导热性、耐潮防 雷性和较高的机械强度以及工艺加工方便等特点。 2、绝缘材料的分类 绝缘材料按化学性质分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和复合绝缘材料。 无机绝缘材料主要有云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黄等。主要用作电机、电 器的绕组绝缘、开关的底板和绝缘子等。 无机绝缘材料的耐热性好，不燃烧，不易老化，适合制造稳定性要求高而机械性能坚 实的零件，但其柔韧性和弹性较差。 有机绝缘材料主要有虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等，大多用以制造绝 缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等。其特点是轻、柔软、易加工，但耐热性不高、化学稳 定性差、易老化。 复合绝缘材料为无机绝缘材料和有机绝缘材料经过加工制成的各种成型绝缘材料，用 作电器的底座、外壳等。 绝缘材料按形态可分为气体绝缘材料、液体绝缘材料和固体绝缘材料。 ①气体绝缘材料就是用于隔绝不同电位导电体的气体。在一些设备中，气体作为主绝 缘，其他固体电介质只能做支撑作用。用绝缘气体材料包括空气、氮气、二氧化碳、六 氟化硫以及它们的混合气体。广泛应用于架空线路、变压器、全封闭高压电器、断路器 等设备中。 ②液体绝缘材料即液体电介质，又称绝缘油。在常温下为液态，用于填充固体材料内 部或极间的空隙，以提高其介电性能，并改进设备的散热能力，在电气设备中起绝缘、 传热、浸渍及填充作用。如，在电容器中提高其介电性能，增大每单位体积的储能量； 在开关中起灭弧作用。常用的液体绝缘材料有变压器油、断路器油、电容器油等，主要 用在变压器、断路器、电容器和电缆等油浸式的电气设备中。 ③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。固体绝缘材料的击穿强度高于气体绝缘材料和液体绝缘材料。 磁性材料 磁性是物质的基本属性之一。磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的，由于物 质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场，因而产生磁性。 一切物质都具有磁性。自然界按磁性的不同可以分为顺磁性物质、抗磁性物质、铁磁 性物质、反铁磁性物质以及亚铁磁性物质，其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性 物质，通常将这两类物质统称为磁性材料。 1、铁氧体磁性材料 铁氧体磁性材料一般是指氧化铁和其他金属氧化物的复合氧化物。他们大多具有亚铁 磁性。其特点是电阻率远比金属高，因此涡损和趋肤效应小，适于高频使用。饱和磁化 强度低，不适合高磁密度场合使用。 2、铁磁性材料 铁磁性材料指具有铁磁性的材料。例如铁镍钴及其合金，某些稀土元素的合金等。 3、亚铁磁性材料 亚铁磁性材料指具有亚铁磁性的材料，例如各种铁氧体，在奈尔温度以下，加外磁时 材料具有较大的磁化强度。 4、永磁材料 磁体被磁化后去除外磁场仍具有较强的磁性这样的材料称为永磁材料。可分为金属永 磁、铁氧体永磁和其他永磁。其中金属永磁有铝镍钴，稀土钴，铷铁硼等；铁氧体永 磁有钡铁氧体，锶铁氧体：其他永磁主要是塑料等。 5、软磁材料 软磁材料指容易磁化和退磁的材料。软磁材料的主要特点是高导磁率和低矫顽力。这 类材料在较弱的外磁场下就能获得高磁感应强度，并随外磁场的增强很快达到饱和。当 外磁场撤除时，其磁性基本消失。主要用来导磁，用作变压器、线圈、继电器等的导磁 体。常用的软磁材料有：硅钢片、铁镍合金、软磁铁氧体、电工用纯铁等。 金属软磁材料同铁氧体软磁材料相比，具有高饱和磁感应强度，例如工程纯铁，铁铝 合金，铁钴合金，铁镍合金等，常用于变压器等。 6、硬磁材料 硬磁材料，又称永磁材料。其主要特点是具有高矫顽力。当外磁场撤除后磁性并不完 全消失，而能在较长时间内仍保留相当强的磁性。主要用来储藏和供给磁能，作为磁源， 用于电声器件。常用的硬磁材料有：铝镍钴系永磁、铁氧体永磁、稀土类永磁、塑 料永磁体等
2 撑作用。固体绝缘材料的击穿强度高于气体绝缘材料和液体绝缘材料。 磁性材料 磁性是物质的基本属性之一。磁性现象是与各种形式的电荷运动相关联的，由于物 质内部的电子运动和自旋会产生一定大小的磁场，因而产生磁性。 一切物质都具有磁性。自然界按磁性的不同可以分为顺磁性物质、抗磁性物质、铁磁 性物质、反铁磁性物质以及亚铁磁性物质，其中铁磁性物质和亚铁磁性物质属于强磁性 物质，通常将这两类物质统称为磁性材料。 1、铁氧体磁性材料 铁氧体磁性材料一般是指氧化铁和其他金属氧化物的复合氧化物。他们大多具有亚铁 磁性。其特点是电阻率远比金属高，因此涡损和趋肤效应小，适于高频使用。饱和磁化 强度低，不适合高磁密度场合使用。 2、铁磁性材料 铁磁性材料指具有铁磁性的材料。例如铁镍钴及其合金， 某些稀土元素的合金等。 3、亚铁磁性材料 亚铁磁性材料指具有亚铁磁性的材料，例如各种铁氧体，在奈尔温度以下，加外磁时 材料具有较大的磁化强度。 4、永磁材料 磁体被磁化后去除外磁场仍具有较强的磁性这样的材料称为永磁材料。可分为金属永 磁、铁氧体永磁和其他永磁。其中金属永磁有铝镍钴，稀土钴，铷铁硼等； 铁氧体永 磁有钡铁氧体，锶铁氧体；其他永磁主要是塑料等。 5、软磁材料 软磁材料指容易磁化和退磁的材料。软磁材料的主要特点是高导磁率和低矫顽力。这 类材料在较弱的外磁场下就能获得高磁感应强度，并随外磁场的增强很快达到饱和。当 外磁场撤除时，其磁性基本消失。主要用来导磁，用作变压器、线圈、继电器等的导磁 体。常用的软磁材料有：硅钢片、铁镍合金、软磁铁氧体、电工用纯铁等。 金属软磁材料同铁氧体软磁材料相比，具有高饱和磁感应强度，例如工程纯铁，铁铝 合金，铁钴合金，铁镍合金等，常用于变压器等。 6、硬磁材料 硬磁材料，又称永磁材料。其主要特点是具有高矫顽力。当外磁场撤除后磁性并不完 全消失，而能在较长时间内仍保留相当强的磁性。主要用来储藏和供给磁能，作为磁源， 用于电声器件。常用的硬磁材料有：铝镍钴系永磁 、铁氧体永磁 、稀土类永磁 、塑 料永磁体等