绝缘片是一种在电子、电气等众多领域广泛应用的材料,主要用于阻止电流通过,起到电气绝缘的作用。绝缘片的耐磨损性能主要通过以下几个方面体现:
一、材料自身特性
硬度
一般来说,硬度较高的绝缘材料具有较好的耐磨损性能。例如,云母绝缘片和某些陶瓷绝缘片,它们的硬度较高,在与其他物体接触或受到摩擦时,能够抵抗表面的划伤和磨损。云母绝缘片的晶体结构使其具有较高的硬度,在电机等设备中作为绝缘材料使用时,即使受到旋转部件或其他物体的摩擦,其表面也不容易被损坏,从而保持良好的绝缘性能。
对于塑料绝缘片,如聚碳酸酯(PC)绝缘片,其硬度比一些软质塑料高,在面对摩擦时能够更好地保持形状和完整性。例如在电子设备的外壳等应用场景中,PC 绝缘片可以承受一定程度的刮擦和摩擦,防止内部电路因绝缘层受损而出现故障。
韧性和弹性
具有良好韧性和弹性的绝缘材料在受到磨损时能够通过自身的变形来吸收能量,减少磨损对材料表面的破坏。像橡胶绝缘片,如硅橡胶绝缘片,它的弹性很好。当受到摩擦时,硅橡胶可以先发生弹性变形,使摩擦产生的力在一定程度上被分散,而不是直接作用在材料表面造成磨损。而且,即使表面出现一些微小的损伤,其弹性也有助于材料恢复部分形状,继续发挥绝缘作用。
丁腈橡胶(NBR)绝缘片在有油或化学溶剂的环境中,凭借自身的韧性和弹性,不仅能抵抗化学物质的侵蚀,还能在受到摩擦时保持较好的完整性。例如在汽车发动机舱内的电气部件中,NBR 绝缘片会受到发动机振动和其他部件的摩擦,其韧性和弹性使其能够长期使用而不被轻易磨损。
二、使用环境中的表现
与其他物体的接触方式
在电子设备中,绝缘片可能会与电路板上的各种元件接触。如果绝缘片的耐磨损性能好,在元件插拔过程中或者设备运行过程中的微小振动下,它能够避免被元件的引脚或其他金属部件划伤。例如,在电脑主板上的绝缘片,当内存条等元件频繁插拔时,耐磨损性能强的绝缘片可以防止表面被刮花,确保其绝缘功能不受影响。
在电机中,绝缘片会与转子、定子等部件接触。如在高速旋转的电机中,绝缘片需要承受转子与定子之间的相对运动产生的摩擦。以聚酰亚胺(PI)绝缘片为例,它在这种高速、高摩擦的环境下,能够凭借自身优异的耐磨损性能,保持绝缘层的完整性,使电机正常运行。
长期使用后的状态
经过长时间使用后,耐磨损性能良好的绝缘片表面磨损程度较小。例如,在电力系统的绝缘子中,绝缘片需要长期暴露在户外环境中,受到风沙、雨雪等自然因素的侵蚀以及电网设备运行时的振动和摩擦。质量好的绝缘片在使用多年后,其表面的磨损仍在可接受范围内,不会出现严重的剥落、穿孔等情况,从而保证了电力系统的绝缘安全。
在工业生产中的电气设备里,绝缘片可能会受到灰尘、金属屑等杂质的摩擦。耐磨损性能好的绝缘片能够在这种恶劣的环境下正常工作,不会因为这些杂质的摩擦而快速损坏。比如在一些机械加工车间的电机绝缘片,尽管周围环境中有大量的金属屑,但凭借良好的耐磨损性能,绝缘片可以有效防止绝缘失效。
三、测试方法及指标体现
耐磨试验方法
常用的耐磨试验方法包括泰伯磨耗试验。在这个试验中,将绝缘片样品固定在试验台上,用一个旋转的磨轮在一定的压力和速度下对样品进行摩擦。通过测量在规定的摩擦次数后样品的质量损失、厚度变化或者表面粗糙度变化等参数来评估其耐磨损性能。例如,对于塑料绝缘片,如果在泰伯磨耗试验后的质量损失较小,说明其耐磨损性能较好。
还有阿克隆磨耗试验,主要用于橡胶绝缘片的测试。该试验是通过让橡胶样品在一定的倾斜角度和负荷下,与一个旋转的砂轮接触并摩擦,然后根据样品的磨损体积等指标来判断其耐磨损性能。例如,硅橡胶绝缘片在阿克隆磨耗试验中,如果磨损体积较小,就表明它的耐磨损性能比较出色。
相关指标体现
质量损失率:在耐磨试验后,计算绝缘片质量损失的百分比。质量损失率越低,说明材料的耐磨损性能越好。例如,一种高质量的绝缘片在经过规定的磨耗试验后,质量损失率可能小于 5%,而耐磨损性能差的材料质量损失率可能会超过 20%。
厚度变化率:测量绝缘片在耐磨试验前后的厚度变化。厚度变化率小的绝缘片能够在磨损过程中更好地保持其原有的绝缘性能。如果厚度变化过大,可能会导致绝缘片的绝缘强度下降,无法满足使用要求。
表面粗糙度变化:通过检测绝缘片在磨损前后的表面粗糙度,来评估其耐磨损性能。表面粗糙度变化小的绝缘片,在磨损后仍能保持相对光滑的表面,有利于减少后续的磨损,并且可以更好地与其他部件贴合,保证绝缘效果。