【分　 类】 机械与建筑工程
【关 键 词】 绝缘纸，性能，应用，诺梅克斯（Nomex）
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正文：
²的工频击穿电压为550V/层，水分含量5.0~8.0%，灰分含量不大于0.8%；适用于500kV级油纸电容式套管用绝缘纸，其干纸介质损耗角正切不大于0.23%，工频击穿强度不小于7.5kV/mm，水分含量为6.0~9.0%。
另外，由于应用在不同的环境中，如在湿热带条件下运行的电机；化工厂用电机经常会接触高浓度的腐蚀性化学介质；船用或沿海地区地区用电机要接触海水盐雾等；在有放射性辐射下运行的电机等，绝缘纸会的寿命会受到不同环境条件的影响，因此绝缘纸还要满足一定的物理化学性能，如耐日光、紫外线和X光等照射，耐酸、碱等其它腐蚀性气体，防潮、抗老化和抗氧化等。此外，在直流或低频电压作用下，绝缘纸的耐电解性能也十分重要。
2 Nomex绝缘纸的特性及其应用
1960年,美国杜邦公司研制生产出了属H级绝缘的耐高温材料—诺梅克斯（以下简称Nomex）纤维纸。1967年,杜邦公司真正形成了Nomex纸工业化生产规模。由于Nomex纸的出现,在电工用耐高温绝缘材料领域，引起了一场变革^[12]。
Nomex绝缘纸是以聚间苯二甲酰间苯二胺短纤维和沉析纤维(也即浆粕)，为原料,采用斜网成型湿法抄纸,随后干燥热轧得到Nomex纸^[13]。聚间苯二甲酰间苯二胺是由酰胺键间芳香环所构成的线型大分子，其分子式如图2所示。其中，短纤维提供机械强度；沉析纤维，提供介电强度，起填充剂和胶粘作用。沉析纤维是Nomex纸的重要原料，也是生产Nomex纸的一个重大难点^[14-15]。

 
图2 聚间苯二甲酰间苯二胺的分子式
 
2.1 Nomex纸的性能
    Nomex绝缘纸广泛应用于F、H级电机，具有良好的热稳定性、电气性能、机械强度、化学兼容性和适应性等特性。
2.1.1 热稳定性
Nomex纸最重要的特性是长久热稳定性。即使温度超过220℃时，依然能保持良好的稳定性。在液体冷却介质中高温运行不会裂解，正常工作状态下，该绝缘纸可耐受180℃温度（变压器中普通绝缘纸为A级绝缘105℃），在180℃下可使用10年以上，使用寿命高于工业用有机耐高温纸^[16]。在200℃干热状态下放置1000h，力学强度仍保持原来的75 %；在120℃湿热状态下放置1000h，力学强度仍保持原来的60%以上；在370 ℃以上分解出少量CO₂、CO和N₂气体^[17]。
2.1.2 阻燃性能
Nomex纸的阻燃性很好，极限氧指数（LOI）值≥28，不会在空气中燃烧、熔化或产生熔滴，而只在极高的温度下(＞370℃)才开始分解。Nomex的阻燃性能是由其自身化学结构决定的，所以不会随着使用过程而减弱或消失。从分子结构上看^[18]，是由于聚合物的主链上由于含有大量芳基，在燃烧时可缩合成芳构型碳，产生的气态可燃性产物少，而碳不仅本身的极限氧指数（LOI）高达65，而且形成的炭层能覆盖于燃烧着的高聚物表面使火焰窒息。
2.1.3 电气性能
Nomex纸具有优异的电气特性。与一些常用的绝缘材料相比，Nomex制品的介电常数为1.5-2.5，与空气的介电常数接近。当冷却介质为空气时，Nomex与冷却介质间的电场分布则较为均匀。故使用 Nomex制品作绝缘系统的高压电机和变压器,具有较高的抗大气过电压和内部过电压能力。结构致密的Nomex纸在短时间内可以承受18-40Kv/mm的电应力，具体取决于其型号及厚度 ^[19]。在工频电压下，Nomex纸具有出色的介电强度，并且介电损耗也较小，故在用作绝缘材料时，电机消耗的电量不多，发热量少，可以减少材料因过热而发生的击穿现象，不易老化。
2.1.4 力学性能
    致密的Nomex纸产品强度非常高，且弹性好，较薄级别的产品则具有柔软性。NOmex纸的抗撕裂性和耐磨性都很好。
2.1.5 化学稳定性
Nomex纸的分子是由酰胺桥键互相连接的芳基所构成的线型大分子。在它的晶体中，氢键在两个平面内排列而成氢键的三维结构^[20]。由于较强的氢键作用，使之结构稳定，具有优良的耐化学性，能耐大多数高浓的无机酸、有机溶剂和化学试剂。
2.1.6 耐辐射性
Nomex纸耐β、α和χ射线的辐射性能十分优异。例如在50kV的χ射线辐射100h，它的强度保持原来的73%，而此时的涤纶和锦纶产品已经变成粉末；在β射线辐射量积累到1000Mrad时，其强度仍基本保持不变。
Nomex具有很多优良的性能，但同时也存在着不足。它耐光性较差，在人工紫外线或日光照射下，纤维外观会变为深青铜色（它的固有色泽是白色）。Nomex的热缩性也是个不容忽视的问题，在实际应用中由于Nomex纸受热收缩会引起相应设备发生故障^[21]。
2.2 Nomex绝缘纸的分类
为了适应不同的用途，杜邦公司不断开发新型号的Nomex纸，同时也在不断改性Nomex纸，其生产的型号主要有7中，如表4所示：
表4 Nomex绝缘纸的种类

型号	规格	用途
Nomex410	12种厚度（0.05-0.76mm）	用于几乎所有已知需要电气型绝缘材料的场合。
Nomex411	5种厚度(0.13-0.58mm)	410的前身，未经轧光，用于诸如电动机相绝缘以及变压器线圈端绝缘之类要求厚度高和适应性好的用途。
Nomex414	5种厚度(0.09-0.38mm)	轧光条件与410不同，较柔软、易成型，适于折叠或冲压工艺。
Nomex418	5种厚度(0.08-0.36mm)	由经过轧光的芳香聚酰胺与云母混合而成，用于高压设备中，如电机导线、绕组绝缘、变压器对地和层间绝缘。
Nomex419	2种厚度(0.18mm,0.33mm)	418的前身，密度较低，多用于对兼容性和饱和性要求较高的设备。
Nomex993	8种厚度 (1.0-60mm)	中等密度纤维压板，具有良好的硬度和适应性指标，可作为V型圈、角环及作为绝缘套、间隙垫片及管芯的成型件。
Nomex994	11种厚度(1.0-9.6mm)	高密度硬板，具有特殊的性能，高温下具有极强的抗压能力，对油的吸附能力也很强，可作为垫片或一些油浸设备的部件。