Vật liệu cách điện được sử dụng cực kỳ phổ biến trong cuộc sống hàng ngày, đặc biệt là trong lĩnh vực điện và điện tử để đảm bảo sự an toàn khi sử dụng. Vật liệu này rất đa dạng cả về mẫu mã và chủng loại. Vậy vật liệu cách điện là gì? Chúng có đặc điểm gì và ưu điểm ra sao? Hãy cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết sau đây nhé!
Vật liệu cách điện là gì?
Vật liệu cách điện là những loại vật liệu không cho dòng điện đi qua hoặc chỉ cho phép dòng điện đi qua ở mức rất nhỏ, không đáng kể. Loại vật liệu này có khả năng ngăn cách dòng điện, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và các thiết bị điện trong quá trình hoạt động. Vật liệu cách điện thường được sử dụng để bọc bên ngoài của các dây dẫn điện, hệ thống điện và các linh kiện điện tử.
Thế nào là vật liệu cách điện (Ảnh: Internet)
Các loại vật liệu cách điện phổ biến
Trên thị trường có rất nhiều loại vật liệu cách điện được sử dụng tùy theo mục đích và môi trường sử dụng. Một số loại vật liệu phổ biến phải kể đến như:
- Nhựa (Plastics): Bao gồm nhựa PVC, nhựa PE dùng làm vỏ bọc dậy điện và nhựa epoxy dùng trong các bảng mạch điện tử.
- Gốm sứ (Ceramic): Dùng trong các thiết bị điện cao thế như sứ cách điện.
- Thủy tinh (Glass): Thường được dùng trong các ứng dụng yêu cầu cách điện tốt và chịu nhiệt cao.
- Cao su (Rubber): Loại cao su silicon, cao su EPDM thường được dùng trong cách điện dây cáp và các thiết bị điện.
- Giấy và sợi thủy tinh (Paper and Fiberglass): Được dùng trong các máy biến áp và động cơ điện.
Để hiểu rõ hơn nữa vật liệu cách điện là gì, có thể tham khảo phân loại vật liệu này thành ba loại chính sau:
Chất cách điện rắn: Đây là vật liệu rắn có hằng số điện môi cao, hiện tượng phóng điện chỉ xuất hiện ở bề mặt vật liệu và được chia thành nhiều nhóm nhỏ:
- Men, sơn cách điện.
- Chất cách điện hữu cơ: giấy, vải, lụa,…
- Chất dẻo cách điện: cao su, nhựa tổng hợp.
- Chất cách điện vô cơ: mica, sợi thủy tinh, đá, cát, xi măng,…
Trong đó, mica chống tĩnh điện và nhựa pc chống tĩnh điện là hai loại vật liệu cách điện tốt nhất.
Chất cách điện lỏng: Là những chất điện môi sở hữu đặc điểm: điện trở suất cao, tính hao điện môi, độ bền điện môi, có độ thẩm điện môi. Ví dụ như: dầu mỏ, dầu biến thế, dầu cáp đặc, dầu silicon, cáp loãng,…. Trong đó, chất liệu được đánh giá tốt nhất chính là dầu biến thế.
Chất liệu cách điện khí: Được dùng ở những đường dây tải điện trên không hoặc trên các thiết bị điện trong môi trường không khí. Một số loại vật liệu khí cách điện phải kể đến như khí cách điện 3M Novec, khí SF6 (Sulfure hexafluoride).
Các vật liệu cách điện hiện nay rất đang dạng về chất liệu (Ảnh: Internet)
Tính chất của vật liệu cách điện là gì?
Vật liệu cách điện có những tính chất quan trọng sau đây:
Tính hút ẩm: Các loại vật liệu cách điện đều có khả năng hút ẩm và thẩm thấu, nghĩa là chúng có thể hút hơi nước từ không khí và cho hơi nước xuyên qua. Tính chất này khiến vật liệu dễ biến đổi, lão hóa và có thể phá hỏng tính cách điện với một số loại vật liệu, đặc biệt là vật liệu thể rắn.
- Tính chất cơ học: Là khả năng chống va đập, có độ rắn và độ giãn nở tương đối tốt. Vì thế cần chọn các loại vật liệu có hệ số giãn nở nhiệt gần bằng nhau để đảm bảo an toàn tuyệt đối khi gắn chúng lại với nhau.
- Tính chịu nhiệt: Mỗi loại vật liệu cách điện sẽ có khả năng chịu nhiệt ở một mức độ nhất định. Tuy nhiên hầu hết chúng đều có khả năng chịu nhiệt cao, không bị chảy hoặc biến dạng dưới tác động của nhiệt độ.
- Tính chất hóa học: Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng hóa học của vật liệu cách điện sẽ tăng theo. Khi tăng nhiệt độ quá mức cho phép thì sự giảm sút tính cách điện của vật liệu sẽ gia tăng mạnh.
- Độ dẫn điện thấp: Vật liệu cách điện có khả năng dẫn điện cực kỳ thấp để ngăn chặn dòng điện chạy qua.
- Độ bền điện cao: Vật liệu cách điện có khả năng chịu được điện áp cao mà không bị phá vỡ.
Tính chất chung của vật liệu cách điện là độ bền điện cao (Ảnh: Internet)
Ứng dụng của vật liệu cách điện
Sau khi đã tìm hiểu về tính chất của vật liệu cách điện, cùng tìm hiểu ứng dụng của vật liệu cách điện là gì trong đời sống và sản xuất để hiểu rõ hơn về loại vật liệu này nhé.
Điện là nguồn năng lượng cực kỳ quan trọng trong đời sống và sản xuất. Nhưng nó lại là nguồn dễ gây nguy hại cho sức khỏe, tính mạng và tài sản của chúng ta. Chính vì thế mà vật liệu cách điện càng ngày càng được sử dụng phổ biến. Những vật liệu này được dùng để làm vỏ bọc cho các thiết bị điện để đảm bảo an toàn cho người dùng hoặc bảo vệ môi trường làm việc.
Vật liệu cách điện được dùng rộng rãi trong rất nhiều lĩnh vực như:
- Hệ thống điện: Vật liệu cách điện được dùng để cách điện cáp điện, các dây dẫn và linh kiện điện tử.
- Điện tử: Được sử dụng trong các bảng mạch in, tụ điện và các linh kiện khác.
- Ngành công nghiệp: Vật liệu cách điện được dùng trong các máy biến áp, động cơ điện và các thiết bị điện công nghiệp.
- Xây dựng: Vật liệu cách điện dùng trong hệ thống điện của các công trình xây dựng để đảm bảo an toàn.
Vật liệu cách điện mang lại công dụng lớn đối với các lĩnh vực của đời sống, sản xuất, cụ thể:
- Vật liệu cách điện giúp ngăn chặn sự cố gây giật điện cho con người, giúp bảo vệ tính mạng và sức khỏe con người.
- Hạn chế các sự cố hỏng hóc, chập cháy điện khi bị hở hoặc các dòng điện tiếp xúc với nhau.
- Giúp ngăn chặn các tai nạn cho sự cố chập điện gây cháy nổ.
- Được dùng để sản xuất các bộ phận cách điện của thiết bị ngành điện và vật dụng cách điện trong trang bị bảo hộ.
- Có thiết kế đa dạng nên phù hợp để sản xuất thiết bị điện.
- Một số loại vật liệu cách điện còn giúp chống ồn và cách nhiệt tốt.
>>> Có thể bạn quan tâm: Băng keo cách điện là gì?
Kết luận
Việc hiểu rõ về vật liệu cách điện là gì cũng như tính chất và các ứng dụng của nó là yếu tố quan trọng để đảm bảo sự an toàn và hiệu quả trong sử dụng điện. Thông qua những thông tin trong bài viết trên, hy vọng bạn đọc có cái nhìn tổng quan về vật liệu cách điện và tầm quan trọng của nó trong đời sống hàng ngày và trong sản xuất công nghiệp.
Jasmine Wu – Hapoin
