TOP các loại vật liệu cách điện phổ biến nhất

Song song với sự phát triển nhanh chóng và vai trò ngày càng quan trọng của điện thì các vật liệu cách điện ngày càng được quan tâm. Bài viết dưới đây, chúng tôi sẽ chia sẻ với các bạn 5 loại vật liệu có tác dụng này và được sử dụng nhiều trong cuộc sống hiện nay.

1. Vật liệu cách điện là gì?

Vật liệu có tính cách điện là các vật liệu được sử dụng để ngăn không cho dòng điện chạy qua. Các vật liệu có tác dụng cách điện thường là những vật liệu có điện trở rất cao. Và các vật liệu đó có sự cản trở dòng điện cao hoặc có thể hoàn toàn chống lại dòng điện là vật liệu có thể cách điện. Trong cấu tạo của các vật liệu dùng cách điện thì các electron được liên kết chặt chẽ với các nguyên tử của chúng.

Trong lĩnh vực điện lực loại vật liệu này có mục đích là tách các dây dẫn điện để dòng điện không thể chạy qua nó. Các loại vật liệu cản trở dòng điện nhiều có thể kể đến là: thủy tinh, giấy, nhựa,… Vật liệu này được sử dụng làm lớp phủ bảo vệ dây điện, dây cáp.

2. Tại sao cần sử dụng các vật liệu cách điện

Khi dòng điện tiếp xúc trực tiếp với con người hoặc động vật có thể gây ra các tác động sinh lý. Chúng có thể là: sốc, co giật, ngất xỉu và nghiêm trọng nhất là có thể gây tử vong. Điện áp một chiều có thể có mức tối đa là 40V. Điện áp xoay chiều con số có thể lên đến 60V. Đây được xem như giới hạn an toàn, nếu giá trị của nó vượt quá con số trên các mối nguy hiểm có thể xảy ra. Vì có sự nguy hiểm như thế nên các dây dẫn điện hay các vật khác có dòng điện chạy qua cần được ngăn cách khi tiếp xúc với con người. Từ đó các vật liệu với khả năng cản trở dòng điện tốt được sử dụng nhiều hơn.

Ngoài ra, việc sản xuất các vật liệu trên là cần thiết vì một số lý do như:

• Nhằm mục đích hạn chế sự hỏng hóc, chập cháy điện. Nguyên nhân xuất phát từ các dòng điện tiếp xúc với nhau.
• Nó còn giúp ngăn chặn tối đa các tai nạn cháy nổ do chập điện.
• Ngoài tác dụng cách điện một số loại vật liệu còn có khả năng cách nhiệt tương đối hiệu quả. Từ đó hạn chế các vụ cháy, chảy dây dẫn.

3. Phân loại vật liệu cách điện theo đặc điểm

Để có thể xem xét, tìm hiểu rõ hơn về loại vật liệu đặc biệt này. Vật liệu trên có thể được phân loại thành ba loại như sau:

3.1 Vật liệu ở dạng thể rắn

Loại vật liệu dạng này được biết đến có hằng số điện môi cao. Và loại vật liệu này khi được dùng để cách điện cũng được phân loại thành các nhóm nhỏ:

• Vật liệu từ làm từ các chất hữu cơ thiên nhiên như: vải, giấy,…
• Vật liệu là các chất vô cơ: xi măng, đá, cát,…
• Vật liệu được làm từ chất dẻo tổng hợp: cao su, nhựa tổng hợp,…
• Ngoài ra còn có: men và sơn cách điện.

Trong các loại trên thì mica được biết đến là loại vật liệu có thể cách điện tốt nhất. Tuy nhiên do chi phí cao nên chúng không được sử dụng phổ biến. Thay vào đó, các vật liệu khác như: thủy tinh, vải,… được sử dụng nhiều hơn.

3.2 Vật liệu ở dạng thể lỏng

Vật liệu cách điện dạng lỏng thường thấy khi nghe đến điện là nước. Đây là chất có khả năng dẫn điện tương đối tốt. Tuy nhiên, vẫn có một số chất lỏng khác có khả năng cách điện đáng chú ý. Các chất lỏng thường được gọi là điện môi vì chúng thường có điện trở suất cao. Mặt khác thì chúng có tính hao mòn điện môi thấp, độ bền cao. Các dạng chất lỏng cách điện có thể là dầu cáp đặc, dầu mỏ,…

3.3 Vật liệu ở dạng thể khí

Cách điện dạng khí phổ biến nhất mà ta có thể không chú ý là không khí. Chúng ngăn cách các dây dẫn trần với con người. Ngoài ra còn ngăn cách các thiết bị điện trong cùng một môi trường làm việc. Để tận dụng tối đa hiệu quả của nó người ta có thể sử dụng kết hợp với dạng rắn và dạng lỏng.

Dạng khí có khả năng cách điện cao như khí SF6, khí cách điện 3M Novec,… Nó có ưu điểm như là dạng có sẵn, không mùi, và gần như không độc.

4. Top các loại vật liệu cách điện được sử dụng phổ biến nhất hiện nay

Các loại vật liệu với tác dụng trên rất cần thiết như thế trong cuộc sống. Vì vậy nên hãy cùng trang bị thêm các kiến thức về nó nhé. Dưới đây chúng tôi có nêu ra 5 loại vật liệu cách điện được sử dụng phổ biến hiện nay như: nhựa, thủy tinh,…

4.1 Vật liệu nhựa

Đây có thể xem là vật liệu được sử dụng cách điện nhiều nhất hiện nay. Nhờ có ưu điểm là: đa dạng với nhiều kiểu dáng, giá thành thấp, độ bền cao, dễ dàng sản xuất,… Và đặc biệt nhựa có khả năng cách điện rất tốt.

Các loại nhựa được sử dụng với mực đích trên là: PVC, DEHP, hay Nylon… Đây là loại vật liệu được sử dụng nhiều nhất trong sản xuất vỏ các thiết bị điện. Nhờ lý do là nó cách điện tốt, đem lại sự an toàn khi sử dụng.

4.2 Vật liệu thủy tinh

Thủy tinh cũng là một trong số các vật liệu làm tương đối tốt nhiệm vụ trên. Một số nghiên cứu cũng có chỉ ra rằng thủy tinh có điện trở suất lớn hơn nhựa. Do đó, nó có khả năng cách điện tốt hơn. Vật liệu này thường được sử dụng cách điện cho những không gian rộng lớn. Vì thế, chúng thường sẽ được sử dụng xây dựng các tòa nhà, hồ chứa,…

4.3 Vật liệu mica

Tấm mica là một trong những vật liệu với khả năng ngăn cách dòng điện tốt. Nó cũng được sử dụng rất nhiều trong cuộc sống với mục đích trên. Chúng có thể chống lại nhiệt độ cao, và có khả năng cách điện ấn tượng. Chúng được sử dụng nhiều để làm vỏ dẫn điện hoặc bóng bán dẫn tản nhiệt. Vật liệu này cũng được sử dụng nhiều để sản xuất trong các tụ điện.

4.4 Vật liệu cao su

Không chỉ có độ bền cơ học cực kỳ cao chúng còn là chất liệu có khả năng cản trở dòng điện cực tốt. Ngoài ra, một số ưu điểm khác của nó là: có thể chịu được nhiệt độ thấp hoặc cao, và không bị hòa tan trong nước,… Nhờ thế mà nó được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Đặc biệt trong lĩnh vực điện, cao su là chất được sử dụng để sản xuất lớp cách điện. Các vật liệu đặc biệt có thể nói đến là: găng tay cách điện, ủng cao su cách điện,…

4.5 Vật liệu từ đất sét

Đây là nguyên vật liệu được sử dụng để làm các đồ vật có tính cách điện như: sứ, gốm,… Đây là những vật liệu được sử dụng nhằm để ngăn dòng điện, và chúng có thể cách nhiệt tốt. Các loại dụng cụ được làm từ gốm sứ là: phích cắm bằng sứ, vỏ cầu chì,… Vật liệu trên phải tuân theo tiêu chuẩn RE và chịu được điện áp cao.