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  • Materiais Eltricos Isolantes

    Isolantes Pastosos e Ceras -As pastas ou ceras usadas eletricamente se caracterizam por um baixo ponto de fuso, baixa resistncia mecnica, podendo ter uma estrutura cristalina e baixa higroscopia. Parafina - o material pastoso mais usado e mais barato. - obtido do petrleo e, uma parafina de qualidade, tem aparncia clara, livre de bolhas, de cidos e outras impurezas.

    Prof. Msc. Getlio Tateoki

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    Isolantes Pastosos e Ceras Parafina -A constante dieltrica (kse) se reduz com o aumento de temperatura, tendo seu valor bruscamente alterado quando se liquefaz. - repelente gua, mantendo elevada a sua rigidez eltrica e a resistividade superficial e transversal, o que o recomenda como material de recobrimento de outros isolantes. -A baixa estabilidade trmica baixo ponto de fuso uma vantagem e desvantagem: Prof. Msc. Getlio Tateoki

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    Isolantes Pastosos e Ceras Parafina -H necessidade de pouco calor para a liquefao em processos de impregnao ou recobrimento, facilitando sua aplicao; -Essa mesma propriedade limita seu uso aos casos em que o aquecimento do componente se mantm a nveis baixos. -Esta ltima condio s encontrada, praticamente, em componentes de baixas perdas Joule onde as correntes circulantes so muito baixas, ou seja, em componentes eletrnicos.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Parafina -A caracterstica de repelncia gua, muito importante para componentes eltricos usados ao tempo, no pode ser resolvida com a parafina. -A parafina solvel em leos minerais, gasolina e benzol, sendo insensvel gua e lcoois. Pasta de Silicone -Tem a estrutura molecular semelhante dos leos de silicone e, basicamente, as mesmas propriedades.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Pasta de Silicone -As pastas so mais empregadas com finalidades lubrificantes do que eltricas, quando recebem p de grafite para melhorar suas caractersticas antifrico. -So usadas eletricamente em peas de contato, em articulaes condutoras e como recobrimento de partes isolantes expostas, que devem manter elevada resistividade superficial, prevalecendo neste caso sua caracterstica de ser repelente gua.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -Um verniz aplicado na forma lquida se solidifica durante o processo de aplicao, ficando no estado slido em sua forma final. -Portanto, o verniz no propriamente um isolante lquido, apesar de ser comercializado neste estado fsico. -Um verniz composto de um solvente e uma matria prima capaz de formar uma pelcula, ou um filme, geralmente na forma de uma resina.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -Quando um solvente aplicado a uma resina, ocorre a dissoluo da resina, ficando as molculas do solvente retidas pela resina. -Este processo faz com que a resina torne-se mais malevel, devido ao afofamento molecular. -Define-se resina como uma famlia muito grande de matrias primas que, apesar de origens e caractersticas diferentes, possuem composio qumica ou propriedades fsicas muito semelhantes.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -So de estrutura molecular complexa e elevado grau de polimerizao. -A baixas temperaturas as resinas so massas vitrificadas, amorfas. -As resinas podem ser classificadas como naturais e sintticas. -Resinas naturais so de origem animal ou vegetal e so obtidas atravs de processos simples de purificao.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -Resinas sintticas, existentes em nmero maior e sempre crescente, so obtidas atravs de complexos processos qumicos, reunindo diversas matrias primas. -Neste grupo destacam-se as resinas polimerizadas (formadas por matrias de baixo peso molecular), as condensadas (resultantes de policondensao, que um processo de crescimento das molculas com eliminao das matrias elementares) e as base de celulose ( a celulose industrialmente ligada a steres e teres, formando cadeias de elevado peso molecular).

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -No grupo das resinas polimerizadas destacam-se os etilenos e seus derivados, como polietileno, o polistirol e o cloreto de polivinila. -No grupo das condensadas, bastante numerosas, temos o grupo dos fenolformaldeidos, a resina gliptal, o poiamido, e outros. -Da resinas base de celulose destacam-se nitrocelulose, a acetilcelulose, e etilcelulose e outras.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -As resinas so classificadas como termofixas (termoestveis) ou termo plsticas. -Esta classificao vem da produo fundamental dos plsticos: -Uma resina, juntamente com outras matrias primas, aquecida at sua plastificao, estado em que colocada em moldes que daro a forma desejada ao produto, sendo posteriormente esfriada at a temperatura ambiente, apresentando-se slida.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -Ambos os tipos, termofixos e termoplsticos, tm comportamento parecido at este ponto. -Se, aps a solidificao, aplicarmos novamente a temperatura de plastificao a ambas as resinas, notaremos que a resina termoplstica novamente se amolece, enquanto a termofixa se mantm slida. -Continuando a aquecer a termofixa, atingiremos uma mudana do seu estado apenas a temperaturas bem mais elevadas, na qual se carboniza sem amolecer.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -De forma geral, as resinas polimerizadas pertencem ao grupo das termoplsticas, sendo que as condensadas podem ser termofixas ou termoplsticas. -As resinas originadas da celulose so termoplsticas. -A moderna tecnologia tem criado, e vm criando continuamente, uma quantidade muito grande de novas resinas, particularmente as sintticas.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas -Por tal motivo sero apresentadas a seguir algumas das resinas mais conhecidas. Resinas naturais -Foram empregadas durante muitos anos, com bom resultados, mas vm sendo substitudas pelas sintticas que apresentam melhores caractersticas. -Entre as naturais destacaremos apenas duas: Goma-laca e Copal.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas naturais: Goma -Laca - uma resina de origem natural presente nos resduos de insetos tropicais sobre os galhos de rvores de onde recolhida e purificada por fuso e filtragem. -No estado slido apresenta-se em forma de pequenas lminas (lamelas, sendo bastante quebradia e de colorao amarelada, avermelhada ou marrom. - uma resina facilmente solvel em lcool, caracteriza-se por sua alta aderncia a outros isolamentos, como a mica, o vidro, a madeira e certos metais.

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    Isolantes Pastosos e Ceras Resinas naturais: Goma -Laca -Amolece a 50-60C e se liquefaz a temperaturas mais elevadas, as quais se aplicadas por muito tempo, tornam a goma-laca rgida e insolvel, sendo quanto maior a temperatura, menor ser o tempo de endurecimento. -A goma-laca, portanto, pertence ao grupo dos termofixos.

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    Isolantes Pastosos e Ceras

    Resinas naturais: Copal

    - uma resina de origem vegetal, obtida de certas rvores e possui elevado ponto de fuso, tem elevada dureza e se dissolve com dificuldade.

    -Os copais so empregados como aditivos de outras resinas para torn-las mais rgidas, principalmente quando estas so de cobertura.

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    Isolantes Pastosos e Ceras

    Resinas Sintticas Polimerizadas

    -O radical qumico bsico das resinas sintticas o etileno, formando polmeros de cadeias lineares.

    -Possuem derivados com comportamento polar e no-polar.

    -Entre os polares destaca-se o cloreto de polivinila (PVC), usado em grande escala como isolamento de condutores eltricos.

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    Isolantes Pastosos e Ceras

    Resinas Sintticas Polimerizadas

    -Alguns exemplos dos no polares so o polietileno, o poliisobutileno, o polistirol e o politetrafluoretileno.

    -Tm um uso em equipamentos e materiais de baixa, mdia e alta tenso.

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    Isolao dos condutores eltricos Histrico -Os primeiros cabos isolados que se tem notcia datam de 1795, utilizados em uma linha telegrfica na Espanha e eram isolados em papel. -Seguiram-se os condutores cobertos por guta percha (uma planta nativa da ndia), os cabos em papel impregnado em leo, os cabos em borracha natural (incio do sculo XX), em borracha sinttica (EPR) e PVC (ambos logo aps Segunda Guerra Mundial).

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    Isolao dos condutores eltricos Histrico -Embora possussem excelentes caractersticas isolantes, os cabos isolados em papel foram perdendo aplicaes ao longo do tempo, principalmente devido dificuldade de manuseio durante a sua instalao, sobretudo instalao de emendas e terminaes. -Isso propiciou a populao dos cabos com isolaes sli