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连接器技术之---8.2 绝缘

连接器技术之---8.2 绝缘
      导线绝缘有机械和电子的功能，各自的主要性取决于应用的场合。绝缘的要求也有变化，取决于电线或电缆应用是否须考虑。除了以上因素，绝缘体的化学和热学稳定性也要着重考虑。这些特性自然是取决于绝缘体的材料、结构及尺寸。各式各样的高分子材料被用作电线和电缆的绝缘体。
      8.2.1 机械考虑
     电线和线缆绝缘体的机械性能要**能避免导线磨损以及减小导线的使用应力。绝缘体的材料特性，即硬度、抗拉强度、刚度和磨擦系数会影响其使用性能。对于单线，仅因其导线的尺寸和数量与线缆不同，其承受的机械应力一般比线缆小，因此将对线缆的机械性能比对电线作更重要的讨论。对于小规格电线，绝缘体主要是承受搞拉应力。对于长久性机械连接，绝缘体的机械性能可以从多方面进行讨论。对于卷边连接，可重复且可靠地剥去导线上是一个侧重点，而对于绝缘体断层连接（IDC），当电线插入绝缘体断层连接（IDC）的狭缝时，绝缘体的断层处于临界状态。这将在第九章讨论。连接器技术之---8.2绝缘
      8.2.2 电的考虑
     根据使用的频率不同，电线与线缆的电性绝缘可分为两类，一是低频绝缘，其乃通常所说的绝缘，以确保导线间或设备的导电组件间不会产生短路；一是高频绝缘，因其绝缘性能会影响信号的传播和电线及线缆本身的阻抗而使其显得比较重要，这将在往后的第十二章进行讨论。这些性能取决于绝缘体的非导电性系数和尺寸参数（犹指厚度），在高频领域，泡沫绝缘体通过其间夹杂的空气可降低非导电性系数，故多用于提高信号传播速率。
        8.2.3 化学/热量的考虑
      化学考虑包括清洁剂的稳定性、高温氧化、除添加剂的气体和易燃物，绝大部分的这些材料特性取决于材料的生产。热量考虑包括温度对绝缘体的硬度和伸长性或弯曲性的影响，以及焊接时短时间高温辐射的稳定性。由于这些影响主要由聚合体结构决定，亦即主要由材料决定。
        8.2.4 绝缘材料
       根据绝缘材料的用途，可将其分为基本的两类﹕**绝缘和二级绝缘，其中**绝缘直接裹住导体以提供电性绝缘，而二级绝缘以覆被的形式存在，可提供线缆内部导线以机械保护并有助于电线操作。据此用途对它们的要**相似的但侧重点不同。图8.4表示一个具有所说的**绝缘和二级绝缘的带覆被线缆的例子。由于绝缘材料的种类很多用途很广，在此仅选择数种材料进行说明。
        **绝缘﹕主要**绝缘材料包括聚乙烯胺（PVC）、聚烯烃和氟化碳化氢，其中聚乙烯胺（PVC）于商业和低频运用领域占有优势，而聚烯烃和氟化碳化氢，尤其是其泡沫型号多用于高频运用领域。聚乙烯胺（PVC）﹕到处存在的聚乙烯胺因其具有合理的价格和可由多种制程获得的优良整体性能而兴起，制程材料可是50%的可塑剂和添加剂，可形成一系列不同的柔韧度、强度和耐磨度，另外，一些PVC绝缘体为提高耐磨度而采用放射**叉连接，PVC 具有很强的非导电性和绝缘性，但非导电性或电容性损失限制了它于高频领域的运用，尽管PVC常用的操作温度范围是-20℃至80℃，但据其制程其可于-55℃至105℃的温度范围内操作。聚烯烃﹕其包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）和这些材料的共聚物，通过改变PE聚合体的密度可获得不同的PE绝缘性能，其高密度和低密度成品均被广泛使用，低密度聚乙烯（LDPE）是一种强度大韧性好的聚合体，其具低非导电性系数，这使它很适于高频运用领域，尤其是以泡沫形式进一步减小有效的非导电性系数，高密度聚乙烯比LDPE具有更高的耐磨度和强度以及与LDPE的*高常用温度80℃相比其可承受到90℃。氟化碳化氢﹕用于**绝缘的三种主要氟化碳化氢分别是聚四氟乙烯（PTFE）、多糖铁（PFEP）和聚乙烯胺（PVDF），与前述材料相比，所有这几种材料具有更广的温度适用范围以及强导电性能和机械特性，然而这些优点的获得是以材料成本和制造成本的提高为代价的，这使得它们仅用于需要特别高性能的地方。
         表8.2总结了这些**绝缘材料的一些主要性能，这些所给计算结果是公称值，制造者于制造过程中可能会发现实际获得的数值与这些数值相差很大。
        8.2.5 二级绝缘材料
       下面材料主要用于线缆的二级绝缘或作覆被用，有时在一些场合它们也可能是大尺寸导线的**绝缘。聚二氟氯乙烯﹕聚二氟氯乙烯（说其商标「合成橡胶」倒更熟悉些）可用不同的制程生产以适应不同使用要求，和PVC一样，其聚合体可包括50%的添加剂以促进交叉连接和提高机械特性，该添加剂包括增强剂、增塑剂、防老剂和硫化剂，聚二氟氯乙烯具有很多优良机械特性，尤其是硬度以及作
为防燃剂和耐油抗腐蚀性。聚乙丙烯橡胶﹕聚乙丙烯橡胶（EPR）是一种具良好电与机械性能的聚烯烃共聚物，另外，它能适应不同天气以及不被酸碱和其他溶剂腐蚀。聚胺酯﹕聚胺酯的热塑塑料和合成橡胶常用作覆被材料，聚胺酯的电性能不足以用作**绝缘，但其机械性能，尤指抗拉和防震，使其成为很好的机械绝缘体，当给小直径导线提供很薄的绝缘时，聚胺酯也可用来作**绝缘。
      热塑橡胶﹕热塑橡胶（TPES）具有提供材料性能和加工性能的块状共聚体结构，以使其成为一种有用的覆被材料，TPE具有良好的低温弹性、低而稳定的非导电性系数和很好的伸长特性。尼龙﹕用不同的制程可产出性能相似的尼龙，尼龙的优点包括低摩擦系数、高强度和耐溶剂，而缺点在于吸收水份和降低线缆柔性。
表8.3 总结所述二级绝缘材料的一些特性。连接器技术之---8.2 绝缘

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