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解析在电气领域中运用蜡类新材料的影响

2020-02-26 346 上传者：管理员

摘要：随着当前我国社会经济的飞速发展，各行各业对能源的需求量与日俱增。电力能源作为关键的能源供给形式，其开发与基础设施建设力度也随之迈进了一个更高水平的发展阶段。基于此，本文以蜡类新材料为中心，对各种蜡类新材料的分类及其性能进行了详细的介绍，并对其在电气领域内的绝缘与密封性能及抗氧化性能发挥进行了深入研究，以供参考。

关键词：
应用
新材料
电气
蜡
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蜡是一种用途较为广泛的化工原材料。由于蜡本身所具有的独特物理特征及化学属性，在很多生产领域均能发挥极高的利用价值。目前应用更为广泛的蜡类新材料主要集中于石蜡材料。石蜡的化学结构呈现为一种高级烷烃，在业界又被称为晶形蜡。由于石蜡属于混合型烃类化合物，因此其熔点具有一定的浮动空间，各种化工原材料制品因所处地区以及使用环境的差异，在其熔点要求上会具有较大差异。这一蜡类新材料的独特属性，因此可以使其能够在电力产业占据一席之地。

1、蜡类新材料的概念、分类及其主要性能

1.1 蜡类新材料的概念

蜡，从其原生概念来讲，主要是指产生于动植物体或矿物质中的油质性物质，在常温环境中呈现为固体形态，具有极高的可塑性。蜡的化学结构为高分子一元醇与长链脂肪酸形成的酯质结构。蜡类新材料的本质实则为蜡的合成或衍生物质，包括费托蜡材料、聚乙烯蜡材料、聚丙烯蜡材料以及氧化聚乙烯蜡材料等诸多类型。

1.2 蜡类新材料的分类

一般情况下，蜡大体上可以分为植物蜡、矿物蜡、石油蜡以及合成蜡等几种类型。本课题所主要研究的对象——石蜡，则隶属于合成蜡的概念范畴。根据对石蜡原材料精加工方式以及加工程度的不同，石蜡材料又可以分为全精炼石蜡、半精炼石蜡以及粗石蜡等三种主要类型^[1]。

1.3 蜡类新材料的主要性能

对蜡类新材料主要性能的分析，从对各主要石蜡材料类型的角度入手加以系统梳理：

1.3.1 微晶石蜡性能梳理

微晶石蜡材料呈现为较为细小的晶体形态，在非极性溶剂中具有较强的溶解性，而在极性溶剂中的溶解性则会显著降低。

1.3.2 液体石蜡性能梳理

液体石蜡由于存在形式以及独特属性，具有良好的润滑功能，同时还具有较强的热稳定性，能够适应高温作业环境，应用领域也较为广泛。

1.3.3 聚乙烯蜡（ACPE）性能梳理

聚乙烯蜡（ACPE）以粉末状固体或者颗粒状固体形态存在，但仍具有一定的流动性，此外，该类型材料的性能优势在于良好的耐寒性、耐热性、耐化学性、耐磨性以及电性能^[2]，化学性质稳定，在生产作用中拥有较高的安全系数。

1.3.4 半精炼石蜡性能梳理

半精炼石蜡材料的化学性能也较为稳定^[3]，在产品防潮制品、电气设备绝缘制品的生产中具有广泛应用。

1.3.5 氯化石蜡性能梳理

氯化石蜡不易挥发，主要用于聚录乙烯电缆材料的增塑剂，并且无毒无害，可以有效降低相应制品的燃烧性能以及制造成本^[4]。

2、蜡类新材料制品应用于电气领域内的绝缘及密封性能

通过对前文石蜡材料的主要分类及其化学性质的梳理，我们可以看到，在电气领域内，电力安全生产、电能供给与使用等很多关键环节，石蜡材料制品充分发挥其性能优势，为电力产业的平稳运行提供坚实的资源基础。首要应用在于其良好的绝缘性能与密封性能的充分发挥。

2.1 造成电气设备绝缘材料破坏的主要因素分析

一般情况下，电气设备发生绝缘体损坏，主要表现大多为电力与热能、机械故障以及运行环境等多种因素共同导致的击穿问题。具体而言有以下几个方面原因：首先，电气设备过于陈旧，局部线路老化，在长期的电能承载中过度消耗，产生电解，或受到电压作用等因素导致绝缘材质损耗。其次，由于长期的工作电压负荷，线路热量释放引起电气元件的绝缘层损坏。再次，元器件本身在使用过程中产生的震动、冲击等作用力，造成绝缘材料制品的磨损。最后，由于电气设备所处的工作运行环境中的气候条件、污染物作用等因素，导致绝缘层损耗。

2.2 蜡类新材料制品应用于电气绝缘密封性能的结构要求

蜡类新材料制品在绝缘密封结构上的要求应当满足以下三个方面：第一，绝缘密封层应当保留足够的正负极间隙，避免因正负极距离过短造成放电引起绝缘层损耗；第二，绝缘密封层应当保留足够的爬电距离，避免因环境污染物等杂质因素造成绝缘层表面的放电现象；第三，绝缘密封层应当保留足够的穿透距离，避免绝缘密封层的内部击穿问题。

2.3 蜡类新材料制品在电气领域内的绝缘及密封性能实践与发展前景

在前文对蜡类材料的梳理中我们已经提到，在蜡类新材料类型中，石蜡以及其特征改良后的衍生专用蜡等材料具备优良的绝缘属性和密封属性，可应用于电气领域，实现电气绝缘及密封层的制造材料要求^[5]。对于此类石蜡制品的研究开发，目前在世界范围内具有众多产品类型，主要以石蜡制品的精细程度以及石蜡制品本身的熔点高低进行产品类型划分^[6]。当前在所有产品类型中，专用蜡材料制品的发展速度较快，达到数百种的规模。

3、蜡类新材料制品应用于电气领域的电线电缆抗氧化性能及其发展前景

蜡类新材料中的乳化蜡材料制品在电气领域内也有着较为广泛的应用。蜡乳液也是一种重要的衍生专用蜡制品，具有化学性能稳定、覆盖性好、无腐蚀性等材料优势，在电气领域内，可用作电线电缆设备涂料助剂，改进电线电缆设备的抗氧化性能，有效延长电线电缆设备的使用寿命。乳化蜡材料制品在我国的研究开发取得了一定成果，并且具有广阔的发展前景，其化工行业需求量也是与日俱增，也为电气领域新材料、新技术运用拓展了进步空间。

4、结束语

本课题研究以蜡类新材料中的石蜡及其相关制品为主要研究对象，以在电气领域的应用为出发点，探索了石蜡及其各类专用蜡类新材料制品的具体应用。一方面在于其绝缘及密封性能的发挥与运用，实现对各类电气设备绝缘及密封层材料的制造要求；另一方面在于其抗氧化性能的发挥与运用，主要应用于电气设备的电线电缆设施，用作其表面涂料的助剂，可有有效延长电线电缆设备的使用寿命。当然，蜡类新材料制品还有诸多具体产品分类，并分别具有不同的材料性能，在电气领域的应用角度与空间还需要进一步的发现与探索。

参考文献：

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[4]杜嘉雯,李勋峰.石蜡/膨胀石墨复合相变保温砂浆的制备及性能研究[J].建筑与文化,2015(12).

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