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常用天然气体有空气、氮、氢、二氧化碳等。空气是一种混合气体，含有氮、氧、氩、二氧化碳和少量稀 有气体。天然气体的性能见表3.4—1。
空气的液化温度低，性能稳定，击穿后有自恢复性。在不均匀电场中，空气和其他气体首先在电场强度最 大处出现局部放电，当电压继续增加时，则过渡到火花放电或电弧放电。气体在不均匀电场中的介电强度远低 于其在均匀电场中的介电强度。
压缩气体的介电强度有明显的提高。压缩气体可作电器设备的绝缘或灭弧介质。
当真空度达0.0133Pa （10mmHg）时，称为真空绝缘。应用真空绝缘的设备体积小，动作快，无燃烧和 爆炸的危险性。
由于高真空、高压力技术的应用，使气体成功地应用于开关、电容器等设备中。
作为高压装置的外绝缘材料，空气应用最广。它的介电强度与电场分布和电压波形有关，图2为极不均匀电场在标准大气条件下的情况。如偏离标准条件应按规定修正。
用作气体绝缘材料的还有氟里昂、氮、二氧化碳等。不同绝缘气体的物理特性如下表所示
| 取数据条件 P=0.1MPa 和θ=0℃ |
击穿 场强 |
相对 分子 量 |
密度 |
电子 自由 行程 |
电离 能 |
凝聚 点 |
|
| 气体 种类 |
符 号 |
E①②（kV/ cm） |
M |
d（kg/ m3） |
λE（μm） |
Wi（ev） |
θk（℃） |
| 氢气 |
H2 |
15 |
2 |
0.09 |
0.65 |
15.8 |
-243 |
| 二氧 化碳 |
CO2 |
25 |
45 |
1.91 |
0.24 |
14.4 |
-29 |
| 空气 |
- |
32 |
29） |
1.25 |
0.37 |
- |
-193 |
| 氮气 |
N2 |
33 |
28 |
1.21 |
0.35 |
15.7 |
-196 |
| 一氧 化碳 |
CO |
42 |
28 |
1.24 |
0.36 |
14.1 |
-192 |
| 氟里 昂 |
CF2Cl2 |
80 |
121 |
5.33 |
0.30 |
≤ 18.0 |
-28 |
| 六氟 化硫 |
SF6 |
89 |
146 |
6.39 |
0.22 |
15.9 19.3 |
-63 |
| 四氯 化碳 |
CCl4 |
180 |
154 |
6.65 |
0.08 |
11.1 |
77 |
①参考值，不同文献所列大小相差很大。
②系板-板电极间距1cm的击穿值。
气体的绝缘特性服从巴申定律Ud=f（pd），即击穿电压Ud是间隙距离d和气压p乘积的函数，见图1。压力的增大和减小都能提高气体的击穿电压。
作为高压装置的内绝缘材料，六氟化硫（SF6）用得最普遍。SF6具有六个氟原子围绕中心一个硫原子的分子结构，其键合距离小，键能高，化学稳定性好，离解温度在1000K以上。它属电负性气体，极易吸附自由电子而削弱电离过程，因此介电强度很高，灭弧能力约为空气的100倍，所以它兼有绝缘和灭弧的双重性能，在高压断路器中应用日广。20世纪60年代后发展了充高气压SF6的金属全封闭式组合电器。它占用空间小，运行不受环境影响，已被用于超高压变电所及城市配电网中。充SF6的同轴管道可取代充油电缆用于高落差场合，SF6绝缘变压器具有防火防爆的优点，适用于高层建筑。
SF6本身无毒，在电弧或电晕作用下会生成一些具有毒性的低氟化合物。SF6对含硅材料如玻璃、电瓷有腐蚀性，当它含有水分时，分解物的腐蚀性更强。此外，SF6在不均匀电场中介电强度大为降低，这些均应在实际运行中加以重视。
绝缘材料知识(7) 棉绸绝缘材料
绝缘材料知识(7) 棉绸绝缘材料
棉绸是人们日常生活的必需品,用棉布和丝绸制作的衣服、被褥等具有很好的透气性、吸湿性和保暖性,深受人们的喜爱。然而棉绸也是应用最早且目前仍在广泛应用的电工绝缘材料。以棉布和丝绸为基材的绝缘漆布和漆绸,可作一般电机、电器的绝缘,其特点是力学强度
气体绝缘材料特点：
（1）化学性质稳定，惰性大，无腐蚀，无毒。
（2）不燃不爆，不易分解。
（3）热稳定性高，导热性好，
（4）击穿电压强度高，击穿后自动迅速回复绝缘。
（5）容易制取，成本低。
分类和性能绝缘材料种类很多，可分气体、液体、固体三大类。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫等。液体绝缘材料主要有矿物绝缘油、合成绝缘油（硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯、二芳基乙烷等）两类。固体绝缘材料可分有机、无机两类。有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下，固体绝缘材料品种多样，也最为重要。
不同的电工设备对绝缘材料性能的要求各有侧重。高压电工装置如高压电机、高压电缆等用的绝缘材料要求有高的击穿强度和低的介质损耗。低压电器则以机械强度、断裂伸长率、 耐热等级等作为主要要求。
绝缘材料的宏观性能如电性能、热性能、力学性能、耐化学药品、耐气候变化、耐腐蚀等性能与它的化学组成、分子结构等有密切关系。无机固体绝缘材料主要是由硅、硼及多种金属氧化物组成,以离子型结构为主,主要特点为耐热性高，工作温度一般大于180℃,稳定性好，耐大气老化性、耐化学药品性及长期在电场作用下的老化性能好；但脆性高，耐冲击强度低，耐压高而抗张强度低；工艺性差。有机材料一般为聚合物，平均分子量在10～10之间，其耐热性通常低于无机材料。含有芳环、杂环和硅、钛、氟等元素的材料其耐热性则高于一般线链形高分子材料。
影响绝缘材料介电性能的重要因素是分子极性的强弱和极性组分的含量。极性材料的介电常数、介质损耗均高于非极性材料，并且容易吸附杂质离子增加电导而降低其介电性能。故在绝缘材料制造过程中要注意清洁，防止污染。电容器用电介质要求有高的介电常数以提高其比特性。
据2020年3月18日中国知网显示，《绝缘材料》共出版文献5820篇 。
据2020年3月18日万方数据知识服务平台显示，《绝缘材料》共载文2460篇、基金论文量为933篇 。
《绝缘材料》是CA化学文摘（美）（2014）来源期刊、JST日本科学技术振兴机构数据库（日）（2018）来源期刊、北京大学《中文核心期刊要目总览》来源期刊（1992年第一版，1996年第二版，2000年版，2008年版，2011年版，2014年版，2017年版）、中国学术期刊综合评价数据库（CAJCED）来源期刊、中国科技论文统计与引文分析数据库（CSTPC）来源期刊，被中国知网、万方数据知识服务平台等数据库收录 。
据2020年3月18日中国知网显示，《绝缘材料》总被下载792146次、总被引21528次，（2019版）复合影响因子为1.044、（2019版）综合影响因子为0.741 。
据2020年3月18日万方数据知识服务平台显示，《绝缘材料》被引量为18181次、下载量为167705次；据2017年中国期刊引证报告（扩刊版）数据显示，该刊影响因子为0.78（材料科学综合综合刊均影响因子为0.52），在全部统计源期刊（6670种）中排第2102名 。
《绝缘材料》是Caj-cd规范获奖期刊 。
一建机电知识：气体绝缘材料特点