Yalıtkan Malzemeler

Özellikle son yıllarda tüm üretim sektörlerinde hafiflik, ucuzluk ve daha az hammadde tüketimi ön plana çıkmaktadır. Bu özelliklere ilaveten yüksek darbe dayanımı, artan tokluk, artan termal kararlılık, azalan elektriksel ve ısısal yalıtım gibi özellikleri de sağlayabilen polimer esaslı köpük malzemelerin kullanımı hızla artmaktadır. Bu avantajlarından dolayı genellikle endüstride polietilen, poli-üretan, poli-vinil-klorür ve poli-propilen gibi polimerler kullanılmaya başlamıştır.

Yalıtkan (dielektrik), bir elektrik akımı taşıyabilecek serbest elektronları olmayan, bir elektrik alanıyla kutuplanma özelliği taşıyan, elektrik iletkenliği sıfır veya çok zayıf olan cisim veya maddedir. Özdirençleri çok yüksek olduğundan, elektrik akımlarını ancak güçlükle geçirebilen maddeler için kullanılır.

Yalıtkan malzemeye bir gerilim uygulandığında elektronları kutuplanır, ancak bu gerilim değeri çok büyürse az miktarda olan serbest elektronlar kopmaya başlar ve malzeme üzerinden akım akar. Bir malzemenin yalıtkanlığını yitirip deforme olduğu gerilim değerine bozulma -delinme gerilimi adı verilir ve yalıtkan karakteristiğinde önemli bir göstergedir. Bu çalışmada işlenecek olan temel konu köpük yalıtkan olarak bilinen özellikle ısı yalıtımında kullanılan yalıtkanın elektrik endüstrisinde yalıtım malzemesi olarak kullanılabilirliğini araştırmak ve temelde elektriksel delinme dayanımına bağlı olarak elektiriksel özelliklerini incelemektir.

Bilindiği üzere günümüzde elektrik yalıtım malzemesi olarak birçok dielektrik bulunmaktadır. Bunlar; hava, bakalit, selüloz  kâğıt, mika, yağ, perspex, porselen, cam vb… Bunların birbirlerine karşı birçok artı ve eksileri mevcuttur. Örneğin mika, cama oranla daha fazla dirence ve dieletrik sabitine sahiptir. Fakat cam izolasyondadaha geniş yer tutar. Bunun nedeni ise cam mekanik ve fizikselaçıdan daha üstün performans gösterir. Aynı şekilde kırılgan olmasından kaynaklı birçok elektriksel uygulama için güvenli olarak kullanılamazlar.

Bu kapsamda çeşitli dielektrik malzemeleri inceleyeceğiz. Öncelikle bu malzemeleri çeşit ve yapılarına göre anlatarak, ileriki paylaşımlarımızda birbirlerine karşı olan üstünlüklerini kıyaslayacağız.

Kaynak : İ.Ü Elektrik – Elektronik Mühendisliği Bölümü Öğrencileri Emin Özçelik ve Mazlum Kaplan – Bitirme Projesi