Definizione e classificazione dei materiali isolanti

I materiali isolanti, noti anche come dielettrici, si riferiscono a sostanze che non conducono elettricità o mostrano una conducibilità minima sotto tensioni consentite, generalmente con una resistività superiore a 10^10 Ω·m. La funzione principale dei materiali isolanti è quella di isolare conduttori a diversi potenziali elettrici all'interno di apparecchiature elettriche, assicurando che la corrente segua percorsi stabiliti e mantenendo la sicurezza operativa. Pertanto, i materiali isolanti sono indispensabili nell'ingegneria elettrica.

I materiali isolanti possono essere suddivisi in tipi gassosi, liquidi e solidi. I comuni materiali isolanti gassosi includono aria, azoto, esafluoruro di zolfo e film PC isolanti. I materiali isolanti liquidi sono principalmente costituiti da oli isolanti minerali e oli isolanti sintetici (ad esempio, olio siliconico, dodecilbenzene, polibutene, propilbifenile, diaryletano, ecc.). I materiali isolanti solidi sono ulteriormente suddivisi in tipi organici e inorganici. I materiali isolanti solidi organici comprendono vernici isolanti, adesivi, carte, prodotti in fibra, plastica, gomma, tessuti e tubi verniciati, prodotti in fibra impregnati, film elettrici, prodotti compositi, nastri adesivi e prodotti laminati per applicazioni elettriche. I materiali isolanti solidi inorganici includono mica, vetro, ceramica e loro derivati. In confronto, i materiali isolanti solidi svolgono il ruolo più critico nell'industria.

In base alla resistenza termica, i materiali isolanti sono classificati nelle seguenti categorie: 90°C (Y), 105°C (A), 120°C (E), 130°C (B), 155°C (F), 180°C (H), 200°C (N), 220°C (R) e 250°C.

A seconda dei requisiti applicativi e delle condizioni operative, i materiali isolanti devono possedere proprietà elettriche, termiche e meccaniche. Essi svolgono funzioni come supporto e fissaggio meccanico negli apparecchi elettrici, nonché soppressione dell'arco elettrico, dissipazione del calore, accumulo di energia, resistenza all'umidità, prevenzione della muffa, ottimizzazione del campo elettrico e protezione dei conduttori.

I materiali isolanti sono ampiamente utilizzati nell'equipaggiamento per la produzione di energia elettrica, nei sistemi di trasmissione e distribuzione, nelle locomotive a trazione elettrica, nei motori elettrici, negli elettrodomestici, nell'elettronica, negli apparecchi domestici, nelle telecomunicazioni, nelle energie rinnovabili (eolico, solare e nucleare), nell'industria aerospaziale e in ambito militare.

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