zjzj007 发表于 2011-10-23 10:30

关于绕牛用的绝缘材料的选择和使用,单开一帖,希望和大家讨论讨论。

本帖最后由 zjzj007 于 2011-10-23 16:46 编辑

今天主要想和大家聊聊绕牛用的绝缘材料的选择。绕电源牛和输出牛的绝缘材料一般会用到电缆纸,电话纸,黄蜡绸,特氟龙(学名聚四氟乙烯,英文名:PTFE)等。电源牛对绝缘介质的介电常数要求不高,但输出牛对绝缘材料的要求较高,需要介电常数低的绝缘介质以减小分布电容,提高高频性能。特氟龙的介电常数是2(见图一),在众多聚合物材料中最优秀,非常适合用在输出牛上,但其价格也非常贵,业余绕牛用量少的话购买渠道也不是很多。所以我一直考虑有没有可以既廉价性能又接近特氟龙的代替物。
图一:
http://www2.2t8.cn/poho/zjzj007/zjzj007/2011-10-22/绝缘材料的介电系数.gif
   偶然看到坛友用保鲜膜(聚丙烯或聚乙烯),生料带(基材也是聚四氟乙烯)两种材料做绕牛试验。先说说聚乙(丙)烯保鲜膜,优点是取材容易,价格便宜,介电常数2.2左右也不错,缺点是耐温只有110度左右,牛浸漆后只能自然阴干。而生料带价格更便宜,材质和特氟龙一样都是聚四氟乙烯,介电常数和耐压绝缘性能以及耐温都非常优秀,但最大缺点是横向机械强度太差了,一扯就断,不易使用!
    还有一位坛友提到用一种耐180度高温的保鲜膜(材质是:聚4甲基1戊烯,英文名:PMP或TPX)做绝缘材料。我在网上查了一下PMP的特性,觉得非常适合替代特富龙,并且有些指标还超过了特富龙。咱们先看它一下特性:
一、PMP为4甲基戊烯的聚合物; 密度:0.82~0.83;吸水率:0.01%;熔点:240℃;维卡软化点160℃~170℃;收缩率:1.5%~3.0%;透光率:90%~92%(目前已商业化的高透明度树脂中唯一的结晶性聚合体);
二、PMP的特性(耐高温、清晰透明、熔点高、耐化学性、耐酸、耐酒精、耐冲击):
1、在高温下比较其它材料:相当高的断裂伸长率、耐冲击强度、优越的耐蠕变性;
    a、100℃以上超过PP;
    b、130℃环境下可使用一年;
    c、150℃以上超过PC;
    d、180℃环境下可使用100小时。
2、电气绝缘性:(PMP分子中无极性基团)
      a、介电强度:65KV/mm(较特富龙PTFE及丙烯为优);
    b、介电常数:2.12(PTFE特氟龙介电常数为2.0~2.1);
3、耐化学品性:酸、碱、食用油;(吸水性很低:对水及水蒸气具有极高的耐受性)
4、卫生安全性良好。
从红字可以看出,介电强度要强于特富龙,介电常数和特富龙很接近,熔点高达240度!并且机械强度也不错,所以我决定找点这种材料的保鲜膜测试一下,去超市日用品柜台买了三种材质保鲜膜,如图二,图三,图四,图五
图二中,从上到下分别是耐180度的PMP材质保鲜膜,耐140度的PVDC(聚偏二氯乙烯)保鲜膜,和最普通的耐温110度的PE(聚乙烯)保鲜膜
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图三:几种保鲜膜包装盒上标注的规格
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图四:PMP薄膜的规格
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图五:PVDC薄膜的规格
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上网查了一下耐温140度的PVDC保鲜膜材质的资料,它主要用于食品包装,不适合做绝缘层,而PE材质的保鲜膜耐温太低,所以,下面不再说它们。
下面看一下PMP材质保鲜膜的外观(粘蓝胶带的是PMP薄膜,粘红胶带的是PVDC薄膜)
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从手感上,PMP薄膜和PE薄膜相似,厚度也差不多,估计在0.02MM左右。这么薄这么软的薄膜,不是很好裁剪,也不好在骨架上卷绕,我想了个办法,效果还不错。
我的思路是,输出牛初级线圈层间用0.08MM厚电缆纸,次级线圈层间用0.05MM厚电缆纸,在初次级组间用两层0.08MM电缆纸夹一层PMP薄膜做组间绝缘,于是就有了以下方法:
图六:先量出和PMP薄膜幅面等宽的0.08MM厚电缆纸并对折,裁下来。
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图七:找个平地,先把对折的电缆纸展开,在下边的电缆纸上点胶水(胶水不要多,点到为止),再把PMP薄膜铺平在电缆纸上,然后在PMP薄膜上点胶水,再把电缆纸压在PMP薄膜上,用手把纸捋平。
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小插曲:铺膜过程中突然有个捣蛋鬼来捣蛋
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儿子来救场
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捣蛋鬼被儿子擒获并带走
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插曲过后,把电缆纸对折后压平电缆纸
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来个近景,汉堡结构的组间绝缘层就完工了,绕牛的时候随取随用,需要多少裁多少,绕一层就能顶三层!
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根据骨架高度裁下相应的宽度
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儿子给它盖上了好孩子印章
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近景
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看层间,薄膜很平整
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至此,组间绝缘的问题,就解决了,过两天绕好牛后,再测试一下输出波形。
补充一下,这种PMP材质的保鲜膜宽30CM,长20米,超市价格是一卷17.9元,和特氟龙相比,是不是灰常便宜呢?
最后再附上几个表格,供大家查询和参考。
http://www2.2t8.cn/poho/zjzj007/zjzj007/2011-10-22/介电系数表1.jpg
http://www2.2t8.cn/poho/zjzj007/zjzj007/2011-10-22/介电系数表3.jpg
http://www2.2t8.cn/poho/zjzj007/zjzj007/2011-10-22/塑料的熔点.jpg

雾里看花 发表于 2011-10-23 12:21

不错的方法。我都是直接用特氟龙,价格确实贵一点,但裁剪方便。

电蚂蚁 发表于 2011-10-23 12:58

期待波形。:lol

wxwuxiang 发表于 2011-10-23 13:40

保10洁 发表于 2011-10-23 14:53

有没有试过杜邦的NOMEX

不爱折腾 发表于 2011-10-23 16:34

好经验,期待LZ的好消息!

nt941 发表于 2012-4-20 01:01

图都看不到啊。

bokeyliang 发表于 2012-6-3 19:07

烧友就是方法多啊。
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