דוגמה לחומרי בידוד

הם נקראים או מכונים מבודד להכל אותו אובייקט מסוים שיש לו את היכולת לבודד או למנוע ממנו לעבור ממקום אחד למשנהו, כל סוג של נכס פיזיקלי או כימי כגון חום, קול או חשמל. חומרי בידוד הם אותם חפצים שמאפיינים את היותם עמיד מאוד למעבר זרם חשמלי, חום ותכונות אחרות של גופים.

מאפייני חומרי בידוד

המאפיין העיקרי של חומרי בידוד, מנקודת מבט של פונקציה כימית, הוא שיש להם בהתנהגותם של רצועת הערכיות בתוך מסלול האלקטרונים, חילופי אלקטרונים מוגבלים, אשר ימנעו חַשְׁמַל.

חלק מהחומרים שיכולים לתפקד כמבודדים יהיו, כל עוד קיימים התנאים הדרושים לפעולה זו. לדוגמא, אוויר יכול לתפקד כמבודד אם הוא קיים בטמפרטורת החדר, אם הוא עובר שינויים מסוימים בטמפרטורתו, הוא יכול לשמש כסוכן מוליך. אותו דבר יכול לקרות עם מים, שבטמפרטורות מסוימות יכולים להיות מבודדים או מוליכים.

סיווג חומרי בידוד

חומרי בידוד שייכים לשתי קבוצות גדולות כגון אורגני ואורגני. במקרה של חומרים אורגניים אנו נמצא שיש, המונע מעבר זרם חשמלי; אנו מוצאים בקבוצה זו גם מבודדים עם חומר קרמי.

במקרה של מבודדים אורגניים, בשנים האחרונות ובזכות ההתקדמות הסרטינית של בתעשייה ובמדע פותחו מבודדים איכותיים כמו פלסטיק חומרים סינתטיים.

מבודד החשמל. סוג בידוד זה הוא כיום הנפוץ ביותר בענף. הם מיושמים מעל הכל באותם אלמנטים של הבנייה המאפשרים "לכסות" או להגן על המתקן החשמלי מפני מעבר זרם חשמלי כלפי חוץ.

תפקידו הספציפי של סוג זה של מבודד הוא למנוע מהמטען החשמלי להימצא מחוץ למעגל עצמו שנועד להיות מוליך חשמל.

באופן זה, ניתן להבטיח בטיחות במתקנים שבהם בקנה מידה גדול אנרגיה חשמלית לתאורה ופונקציונליות למכשירים הדורשים אנרגיה הם עובדים.

שמן בידוד. עוד אחד מחומרי הבידוד הנפוצים ביותר הוא בדיוק שמן, שהוא א סוג של שמן מינרלי שנמצא בשימוש נרחב בתעשיית החשמל מכיוון שתכונותיו הופכות אותו להתיר. למרות שהם משמשים רק בכבלי מתח גבוה.

סוגים אחרים של מבודדים. כל החומרים המגבילים ומגנים על אנשים ויצורים חיים אחרים מפני זרמים חשמליים ייחשבו כמבודדים ובכך יימנעו מנזק קטלני אפשרי. הם גם ממלאים את התפקיד של מניעת עומסי יתר העלולים לפגוע במכשירים חשמליים.

האזורים בהם ניתן להשתמש במבודדים יכולים להיות לא רק בחשמל אלא גם בתחום המחשוב, הבנייה ומגזרים אחרים הדורשים זאת.

דוגמאות לחומרי בידוד:

1. גוּמִי. זהו חומר בידוד שבגלל הרכבו אידיאלי במתקנים חשמליים, במיוחד בשל איכויותיו הדיאלקטריות וקלות השימוש בפעולות מכניות. מתברר כי מדובר בחומר טיפול גמיש ומציג רמת עמידות שכמעט ולא נשברת.

2. פוליאתילן מורחב. הוא מורכב מחומר הגלם המתקבל משמן. כמו כן, לאחר ייצורו ושימוש בו, יכולתו להיות ממוחזרת. משתמשים בו בעיקר בתחום הבנייה כדי ליישם אותם על רצפות ותקרות. הסיבה לכך היא שמתברר שהוא אחד המבודדים התרמיים המתאימים ביותר בשל יעילותו הגבוהה בהפחתת טמפרטורות גבוהות.

3. סיבי קנבוס. בתוך התעשייה והשימוש בחומרי בידוד תרמי זהו אחד החומרים המוכרים מעט, אם כי הם מתחילים לשמש מעט מעט יותר. במיוחד משום שהוא משאב מתחדש, בעלות נמוכה וקיימת. לייצור סוג זה של סיבים נדרש קנבוס. אחד היתרונות של בידוד מסוג זה הוא שהרכבו אינו מצריך שום סוג של תוסף.

4. סיבי פשתן. הוא מיוצר משימוש בפשתן. זה לא דורש שום סוג של תוספים ואינו מייצר שום סוג של השפעה שלילית על הסביבה. בין היתרונות החשובים ביותר שלה היא העובדה שיש לו מוליכות תרמית גבוהה.

5. עץ יבש). חומר זה משמש בצורה מסוימת במבני תאורה ועמודי חשמל חשמליים בעיירות. יש לו את התכונה להיות מבודד מכיוון שהוא מכיל סדרת מלחים המאפשרים זאת, כמו גם לחות מסוימת. מנקודת מבט של תעסוקה, ידוע שהוא היה אחד הראשונים ששימש למטרות אלה. מלבד היותו מבודד מוליך, הוא מתגלה גם כאידיאלי לשימוש במבודד תרמי.

6.הפלסטיק. זהו אחד החומרים הטובים ביותר שניתן למצוא שכן בנוסף להיותו מעוצב לאינטרסים ולדרישות השימוש בו, הוא חומר המונע את שחרורם של האלקטרונים המעורבים בתהליכים הפיזיים והכימיים של החומרים כן.

7. סיליקט. סוג זה של בידוד ניתן למצוא בשתי מצגות. מצד אחד, יש את מה שמכונה סיליקט האלומיניום שניתן למצוא בחרסינה קשה כמצגת של חומר זה. מצד שני, יש לנו מגנזיום סיליקט, שהוא בצורת סטייטיט או פורסטיט, תלוי בתכונות ספציפיות אחרות.

8. חימר מורחב. מתוך בחירת החימר הטבעי, הוא משמש בטיט, בטון ומשאבים אחרים המשמשים את השטחים מגזר הבנייה, מה שמאפשר את השימוש בו הוא שיפור יכולת המבודד, למשל מנקודת מבט תֶרמִי.

9. קרמיקה תחמוצתית. הוא משמש במיוחד כסוכן בידוד במצתים לרכב מכיוון שהוא מאפשר לבודד גבוה טמפרטורות שנוצרו על ידי בעירת שמן הרכב, הימנעות מהתחממות יתר של המכונית, והשאירה אותו בלתי שמיש אם לא זה נמנע.

10. זכוכית. זה ידוע כסוג של בידוד עבור מתח קצר ובינוני, שכן בין היתר הוא מונע את ספיגת הלחות. למרות שזה יתרון חשוב, יש לקחת בחשבון כי בהתאם לשימוש הניתן לו, עלול להפוך לחיסרון לשימוש מכיוון שהחומר מועד לחלקם נשבר.

11. פְּקָק. בין האיכויות הפיזיות שלו אנו מגלים שמדובר בחומר קל, בעל משקל נמוך וגם, יש לו צפיפות המאפשרת לו להיות מבודד יעיל של חומרים אחרים בשלושת המצבים שלו: מוצק, נוזלי או גזית.

12. מַחַק. אחד היתרונות הגדולים שאנו יכולים למצוא בבידוד מסוג זה הוא שהוא יכול להיות מאוד לניהול, למעשה, הוא מסוגל לסבול עיוותים או שינויים בצורתו המקורית המונעים את שבירתו, הדבר מאפשר להתאים אותו למשטחים שונים כדי להוסיף אותו למקומות הנמצאים רוצה. זה יכול לעבוד בין היתר כמבודד צליל, חום או חשמל.

13. תחמוצת אלומיניום. הוא משמש כחומר בידוד בצורה מסוימת לשימוש באש וכן כמבודד עבור מצתים.

14. פוליאתילן מוחצן. חומר הייצור הוא נגזרת של נפט, ומתברר שהוא חומר הדומה לפוליאתילן מורחב. מה שעושה את ההבדל הוא שהאחרון כולל גם שימוש בסוג גז כדי לתפקד כסוכן קצף.

בין היתרונות שלו, זה מראה יתרון חשוב להתנגדות המדריך, כלומר, זה עוזר להגן על משטח בו מותקן חומר זה ומונע את העברת הנוזל עצמו וגורם לסוגים מסוימים של כאב.

15. קצף פוליאוריטן. זהו נגזרת של נפט וגם בשל הרכבו עם גז, הוא אידיאלי להיות עמיד בפני מים. יש לו סוג של יכולת בידוד המאפשרת לו להיות אופטימלי גם כאשר משתמשים בשכבה מינימלית על המשטחים.

16. צמר סלעים. זהו סוג של צמר המורכב ממינרלים. הוא אידיאלי לשמש כמבודד בשל היענותו ומעל לכל מכיוון שמדובר בחומר שאינו מתגלה כשורף. הוא מסוגל להישאר שלם עד לטמפרטורות של סביב 850 מעלות צלזיוס.

17. צמר זכוכית. זהו סוג של צמר בצורת מינרלים הדורש כמות חזקה של אנרגיה כדי להשיג איחוי אידיאלי. היתוך מושג על ידי חיבור חומרים כגון חולות סיליקיים, קוורציטים, אבני גיר וזכוכית. המוצר הסופי מתגלה כחומר קל משקל העמיד בטמפרטורות גבוהות של עד 230 מעלות צלזיוס והוא דוחה מים.