大型汽輪發(fā)電機(jī)容量越大，電壓越高，對(duì)定子線(xiàn)棒主絕緣要求也越高，世界各大公司制造發(fā)電機(jī)都有自己的絕緣系統(tǒng)，定子線(xiàn)棒主絕緣很薄，但耐電壓水平卻很高。21世紀(jì)初期，制造大型汽輪發(fā)電機(jī)定子線(xiàn)棒將能用黏結(jié)強(qiáng)度好的少膠粉云母帶包扎經(jīng)真空無(wú)溶劑浸漬(VPI)制造。電網(wǎng)用電峰谷之差很大，要求發(fā)電機(jī)定子、轉(zhuǎn)子繞組絕緣都經(jīng)過(guò)1萬(wàn)次冷熱循環(huán)試驗(yàn)驗(yàn)證?？諝狻淅浔砻胬鋮s汽輪發(fā)電機(jī)對(duì)絕緣的導(dǎo)熱性能還要求有大幅度提高，這就需要改進(jìn)云母帶及漆等材料的導(dǎo)熱性能。20世紀(jì)80年代后，世界絕緣材料與絕緣技術(shù)學(xué)科有了新的發(fā)展。特別是將納米技術(shù)、互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和纖維增強(qiáng)技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用于改造或發(fā)展新的絕緣技術(shù)。10多年前，國(guó)外將納米術(shù)二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、碳酸鈣等加入絕緣材料中，提高了材料的韌性、伸長(zhǎng)率等性能，而傳統(tǒng)技術(shù)在提高材料強(qiáng)度的同時(shí)，通常會(huì)降低韌性和伸長(zhǎng)率。
我國(guó)在近幾年也大力發(fā)展納米技術(shù)，如在聚酰亞胺薄膜中加5%～20%的納米二氧化鈦或二氧化硅可以大大提高聚酰亞胺薄膜的耐電暈性，在不飽和聚酯塑料中加入10%的碳酸鈣可提高其耐熱性10%左右。納米材料的價(jià)格也逐步下降，從每噸幾萬(wàn)元降至幾千元。近年來(lái)，利用互穿網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)絕緣材料進(jìn)行改性的應(yīng)用研究也在發(fā)展?；ゴ┚W(wǎng)絡(luò)技術(shù)是將兩種或兩種以上聚合物充分混合然后固化，參與互穿的聚合物之間并沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而是相互交叉滲透，機(jī)械纏繞，這種網(wǎng)絡(luò)在分子級(jí)別上強(qiáng)迫互溶和協(xié)同作用，有效改善體系的分散度性、界面親和性，從而提高相穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)性能互補(bǔ)，成為改善聚合物材料性能的一種有效的方法。目前聚丙烯酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂聚氨酯、聚苯乙烯、乙烯基樹(shù)脂間二元、j元網(wǎng)絡(luò)以及他們的不同品種之間的互穿網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)獲得了應(yīng)用。
近年來(lái)，絕緣材料工作者利用動(dòng)物長(zhǎng)骨的增強(qiáng)原理開(kāi)展的骨形(啞鈴形)短纖維對(duì)復(fù)合材料的增強(qiáng)十分有效。引入纖維形態(tài)設(shè)計(jì)的概念，通過(guò)異形纖維來(lái)解決復(fù)合材料的強(qiáng)度和韌性的矛盾，克服界面黏結(jié)較短時(shí)短纖維容易從基體中出拆而導(dǎo)致復(fù)合材料失效的難題。在層壓板具有應(yīng)用前景。
近年來(lái)，國(guó)外對(duì)環(huán)氧樹(shù)脂與氫酸酯共固化反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行了許多研究工作，應(yīng)用氫酸酯改性或固化環(huán)氧樹(shù)脂制成的復(fù)合材料的濕熱性能及介電性能比原環(huán)氧樹(shù)脂有很大提高，已廣泛應(yīng)用于電子、電氣、航空航天領(lǐng)域中，將來(lái)也可能應(yīng)用在大型發(fā)電機(jī)中。
定子繞組采用高熱傳導(dǎo)材料的試驗(yàn)和實(shí)用研究?？諝?、氫氣或蒸發(fā)表面冷卻發(fā)電機(jī)，定子繞組銅耗熱量需通過(guò)絕緣體散熱到鐵心或風(fēng)道冷卻介質(zhì)中去，定子繞組絕緣體的熱導(dǎo)率對(duì)定子繞組的最高溫升有直接的影響，定子繞組絕緣層的熱導(dǎo)率。
大型汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組端部固定，還需要有符合設(shè)計(jì)要求的機(jī)械強(qiáng)度和熱膨脹系數(shù)的玻璃纖維交織繞成的大錐環(huán)，無(wú)氣隙高強(qiáng)度阻燃層壓板制成的支撐件，以及各種耐溫等級(jí)高，機(jī)械強(qiáng)度、電氣強(qiáng)度好的各種薄膜、綁帶絕緣制品?？傊^緣材料及絕緣工藝的改進(jìn)，是21世紀(jì)汽輪發(fā)電機(jī)發(fā)展的一個(gè)重要方面。
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