大型水轮发电机定子绕组槽内固定所应用的硅橡胶材料及其工艺
2015-01-22满宇光潘延明隋银德
满宇光,潘延明,隋银德
(1.水力发电设备国家重点实验室,哈尔滨 150040;2.哈尔滨电机厂有限责任公司,哈尔滨 150040)
1 材料性能概述
硅橡胶是一种链状的高分子聚有机硅氧烷(英文名称Silicone),相对分子量一般在140000以上,它的结构通式为:

式中,n为聚合度,R'为烷基或者烃基,R为甲基或者其他取代基,不同的R'及R取代基决定了硅橡胶具有不同的特性。
硅橡胶具有优良的耐高低温性能。硅橡胶可在-60℃~+250℃长期使用,添加填充剂和高温分散剂后使用温度可高达350℃,引入苯基后,玻璃化温度可降到-100℃以下。
硅橡胶具有良好的耐气候性。有机硅橡胶由硅氧键(Si-O)主链构成,其键能为504kJ/mol,比碳碳键(C-C)的键能345kJ/mol高,所以有机硅材料的热稳定性比一般的有机高分子材料好。又因其结构中没有双键,硅-氧键的键长大约是碳-碳键键长的1.5倍,相比其他高分子合成材料,有机硅材料更不易被紫外线和臭氧分解,具有更好的耐候性和耐辐照能力。
硅橡胶具有卓越的电性能。其介电强度高,介电常数和介质损耗因数等绝缘性能受温度和频率变化的影响很小。其耐电晕性和耐电弧性也非常好,耐电晕寿命是聚四氟乙烯材料的1000倍,击穿电压达20~25kV/mm,介电常数3.0~3.2,介质损耗因数(3.0~3.5)×10-3,体积电阻系数 1.0×102~1.0×106Ω·cm。很多有机硅绝缘材料可以作为H级或H等级以上绝缘材料使用。
硅橡胶具有优良的物理力学性能。硅橡胶邵氏硬度在25~75之间,拉伸强度可到100MPa,伸长率达100%,撕裂强度为6.8~21kN/m。更可贵的是其化学性能和物理机械性能随温度变化很小,这与有机硅材料分子易挠曲的螺旋状结构有关。……
