Classificazione termica dei materiali isolanti

La classificazione termica dei materiali isolanti elettrici è particolarmente importante nei moderni sistemi elettronici che spesso devono funzionare ad elevate temperature. La maggior parte delle proprietà elettriche degli isolanti è funzione della temperatura.

A seconda del materiale queste proprietà possono variare gradualmente in una data direzione con la temperatura, oppure possono oscillare intorno ad un valore discostandosene di una certa entità su un campo di temperature, o possono variare drasticamente al di là di una regione critica di temperatura.


Per esempio, i valori della resistenza e della resistività generalmente diminuiscono al crescere della temperatura, mentre il fattore di dissipazione e la costante dielettrica generalmente aumentano con la temperatura e per molti materiali plastici aumentano rapidamente oltre una regione critica di temperatura che è diversa per ciascun materiale.

Oltre alla stabilità delle proprietà elettriche con la variazione della temperatura, un importante fattore nell’analizzare il comportamento dei materiali isolanti è anche la stabilità fisica in funzione della temperatura.

Un sistema largamente accettato di classificazione nei riguardi della temperatura è la classificazione termica I.E.E.E., in cui i materiali isolanti vengono classificati in classi di isolamento, secondo la tabella III, dove il numero che

TABELLA III. – Classi di isolamento I.E.E.E.

Classi I.E.E.E. Materiali isolanti tipici
90 Cotone, seta, carta, presspan. Materie plastiche a più bassa temperatura.
105 Cotone, seta, carta impregnati o rivestiti o immersi in un liquido isolante quale l’olio. Materie plastiche a bassa temperatura.
130 Mica, micanite, micacarta, amianto, fibra di vetro, resine epossidiche, poliesteri, resine melamminiche.
155 Mica, fibra di vetro, amianto, resine epossidiche, poliesteri modificati.
180 Siliconi, mica, vetroamianto, polimidi, fluorocarburi (tetrafluoroetilene).
220 Siliconi rinforzati con vetro o con amianto, polimidi, fluorocarburi T.F.E., ceramicoplastiche.
oltre 220 Mica, porcellana, vetro, quarzo e ceramiche.

caratterizza la classe rappresenta la massima temperatura di funzionamento per i materiali appartenenti alla classe stessa. Un materiale appartenente ad una di queste classi può funzionare continuamente e con sicurezza, in una applicazione di isolamento elettrico, fino alla massima temperatura di funzionamento della sua classe per un periodo predeterminato (di solito 20.000 ore, ma a volte fino a 100.000 ore).

È da notare che questo sistema di classificazione riguarda soltanto il comportamento del materiale nell’isolamento elettrico e non necessariamente il comportamento soddisfacente meccanico. Il sistema di classificazione I.E.E.E. ha soprattutto grande uso nella valutazione dell’isolamento dei fili, come è mostrato dalle tipiche curve di fig. 5.

 

 

Fig. 5. – Tipiche curve di vita per le classi termiche I.E.E.E. di un filo isolato usato nelle bobine e negli avvolgimenti di tutti i tipi di macchine e dispositivi elettromagnetici.

%d bloggers like this: