專利名稱：絕緣體材料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種絕緣體材料、 一種絕緣體裝置、 一種用于制造絕緣體
材料和絕緣體裝置的方法以及用于嵌入絕緣體材料中的氣泡(alveole),具 體而言，涉及能夠提供改善的重量輕的絕緣體材料和絕緣體裝置的絕緣體 材料和絕緣體裝置以及其制造方法。
背景技術(shù)：
在特定的應(yīng)用中，需要重量輕的絕緣體材料，尤其是在暴露于大加速 度時，例如在計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置中，高壓部件以高速旋轉(zhuǎn)，這會導(dǎo)致組 件的高的徑向加速度。因此，需要一種重量輕的材料，以便減小運(yùn)動質(zhì)量， 從而減小由于高的徑向加速度導(dǎo)致的力。從EP 1 176 856知道，將固體高 壓絕緣材料用作一種填料，該材料例如基于環(huán)氧樹脂，其應(yīng)當(dāng)具有小重量 的中空微球。對于理想的高壓構(gòu)造而言，必需要權(quán)衡這些中空微球的設(shè)計(jì) 參數(shù)。為了通過例如玻璃的微球的給定材料得到最低的重量，實(shí)現(xiàn)具有薄 壁厚度的較大中空微球是有用的，在將這些微球作為填料連同硬化劑和像 偶聯(lián)劑等其他成份放入環(huán)氧樹脂中時，可得到最低的總重量。
然而，微球的直徑影響介電強(qiáng)度，直徑越大，由于部分放電(PD)而 使耐電強(qiáng)度越低，在形式為由氣體填充的中空微球的氣態(tài)空間中，由于電 場增強(qiáng)，在固體材料內(nèi)部的氣體包圍中會發(fā)生這種情況。這些部分放電從 特定點(diǎn)火電壓開始發(fā)生，這取決于中空微球之內(nèi)加速隙處的氣體壓力，部 分放電開始電離過程，電離過程導(dǎo)致電子雪崩，擊中微球的內(nèi)表面。理論 上這一過程被稱為部分放電過程。從一定時間內(nèi)一定能量開始，由部分放 電導(dǎo)致的這種電侵蝕過程首先根據(jù)壁厚破壞例如玻璃的中空微球的壁，接 下來破壞包圍的環(huán)氧樹脂基質(zhì)，導(dǎo)致絕緣材料完全擊穿。從其他固體絕緣 材料，例如用于具有聚合物絕緣材料的高壓電纜的材料，也知道有這些效 應(yīng)。為了防止部分放電，必需要將中空微球的直徑以及其中的加速隙減小 到不會發(fā)生部分放電的量。由于取決于生產(chǎn)工藝，中空微球標(biāo)稱填充有例
如空氣、N2、 C02、 S02的氣體，對于計(jì)算部分放電點(diǎn)火電壓而言所謂的 Paschen定律是有效的。對于小的加速隙和低壓而言，點(diǎn)火電壓與氣體壓力 p乘以加速隙距離d成比例，其中，加速隙對應(yīng)于空心球體的直徑。
這意味著必需要使壓力或直徑的任一個為零，以得到防止部分放電的 最高點(diǎn)火電壓。點(diǎn)火電壓必需要高于正常電壓，正常電壓是從內(nèi)部分壓器 所分的總構(gòu)成施加到特定微球的，這對應(yīng)于部分放電擊穿的理論。
減小直徑意味著壁厚與氣體填充體積的關(guān)系變差，由此總的混合材料 重量升高。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，可以將提供一種在重量和介質(zhì)強(qiáng)度方面具有充分高性質(zhì)的 高壓絕緣材料視為本發(fā)明的目的。
本發(fā)明的目的是通過獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決的，其中，在從屬權(quán)利 要求中包括有利實(shí)施例。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種氣泡，所述氣泡具有包封空 腔的壁，其中，氣泡的壁包括氣孔，氣孔的尺寸允許氣體分子通過氣泡壁， 并阻止聚合物分子從氣泡外部傳遞到內(nèi)部。
利用具有多孔壁結(jié)構(gòu)的氣泡，壁具有氣孔，孔的直徑能夠使像空氣、 N2、 C02、 S02的氣體分子通過但足夠小，使得像例如環(huán)氧樹脂及其硬化 劑成分的典型熱固性材料的聚合物鏈不能通過，可以將這些氣泡用作絕緣 材料之內(nèi)的填料?？梢詫馀莩檎婵眨沟脷馀葜畠?nèi)的氣體可以從氣泡的 空腔逃逸，同時避免聚合物分子進(jìn)入，以維持氣泡中的真空。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，該氣泡具有氣孔，氣孔的尺寸允許氣體 分子從所述氣泡內(nèi)部傳遞到外部，其中，所述氣體分子選自由N2、 C02和 S02構(gòu)成的組。
應(yīng)當(dāng)指出，僅僅出于定義氣泡壁中氣孔直徑的目的給出了所述氣體分 子，特別是因?yàn)樯鲜鰵怏w是在生產(chǎn)像中空玻璃球的氣泡期間產(chǎn)生的。氣泡 也可以具有能夠讓其他氣體分子，尤其是在制造中空氣泡期間產(chǎn)生的那些氣體分子通過的氣孔。應(yīng)當(dāng)指出，可以將氣泡視為開放多孔泡沫結(jié)構(gòu)，該 結(jié)構(gòu)具有多個子空腔，且考慮到相應(yīng)氣體分子的有效截面確定氣孔尺寸的 量。可以認(rèn)為抽真空過程類似于通過膜擴(kuò)散。氣孔的截面可以取決于氣體
分子的種類和溫度，即，盡管氣體分子的幾何直徑可能小于例如1 nm (納 米)(例如，N2分子的直徑為大約0.31 nm， 02分子的直徑為大約0.36 nm)， 但分子的有效截面可以大得多。于是，必需要將氣孔的幾何尺寸設(shè)計(jì)得大 于相應(yīng)分子的幾何直徑，從而使氣孔允許氣體分子通過。由技術(shù)人員考慮 實(shí)際要求對孔徑進(jìn)行適當(dāng)設(shè)計(jì)。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述氣孔的尺寸阻止聚合物分子從所述 氣泡外部傳遞到內(nèi)部，所述聚合物分子選自包括環(huán)氧樹脂和/或聚酯類樹脂 及對應(yīng)硬化劑成分、硅橡膠、熱固性材料、熱塑性材料、硅酮油和/或礦油 的材料組。
應(yīng)當(dāng)指出，也可以考慮將像礦油的聚合物的不規(guī)則鏈用作關(guān)于本發(fā)明 的聚合物分子。此外，還應(yīng)當(dāng)考慮到非常短的聚合物分子，像僅幾個單體 單元的構(gòu)造。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述氣泡的壁由選自包括玻璃、陶瓷、 酚醛樹脂和/或丙烯腈共聚物的材料組的材料形成。
這些材料為設(shè)計(jì)氣泡的多孔壁結(jié)構(gòu)提供了良好的性質(zhì)，并允許提供氣 體分子通過氣孔的可能。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，氣泡基本具有球形式形狀或橢球形式形 狀。球和橢球?yàn)閺?qiáng)場應(yīng)用幾何學(xué)提供了良好性質(zhì)。此外，應(yīng)當(dāng)指出，氣泡 之內(nèi)的空腔可以是具有多個子空腔的開放多孔結(jié)構(gòu)。然而，也可以使用任 何其他外部形狀的氣泡。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述氣泡具有5 pm (微米)到500 pm 的直徑，優(yōu)選地具有10 pm到200 )am的直徑，更優(yōu)選地具有80 |im到160 Mm的直徑。
利用氣泡，例如具有這種直徑的球或橢球，可以施加真空，真空適于 減少氣泡空腔中的電擊穿，同時，可以減小包括作為填料的氣泡的絕緣體 的整體重量。氣泡的壁可以具有大約0.5 pm到5 nm，優(yōu)選地1 到2 pm 的厚度。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種絕緣體材料，其包括基質(zhì)材
料和多個氣泡，所述氣泡在低于對應(yīng)于Paschen定律最小值的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)下 被抽真空。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述壓強(qiáng)等于或低于對應(yīng)于Paschen定律 中所表示的擊穿電壓為Paschen定律最小值的擊穿電壓兩倍時的壓強(qiáng)的壓 強(qiáng)。
事實(shí)上，技術(shù)人員會選擇相對于期望擊穿電壓適當(dāng)?shù)恼婵铡?br> Paschen定律描述了擊穿電壓與壓強(qiáng)和間隙距離之積之間的關(guān)系。根據(jù) Paschen定律，如果壓強(qiáng)和直徑之積非常低或如果直徑和壓強(qiáng)之積非常高， 擊穿電壓會增大。在這之間，擊穿電壓具有最小值。因此，在提供具有恒 定直徑的間隙時，為了提高擊穿電壓，壓強(qiáng)必需非常高或非常低。為了提 高擊穿電壓，常常使用高于對應(yīng)于Paschen定律最小值的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)。然而， 根據(jù)本發(fā)明，對氣泡抽真空以達(dá)到Paschen定律曲線的范圍，其對應(yīng)于低于 對應(yīng)于Paschen定律最小值的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)。于是，為了填充氣泡不需要像六 氟化硫SF6那樣引起負(fù)溫室效應(yīng)的特殊氣體，此外，通過施加適當(dāng)壓強(qiáng)的 真空，利用抽真空的氣泡可以實(shí)現(xiàn)類似效果。
根據(jù)示例性實(shí)施例，如上所述，絕緣體材料中使用的氣泡是具有包封 空腔的壁的氣泡，其中，氣泡的壁包括氣孔，所述氣孔的尺寸允許氣體分 子從氣泡內(nèi)部傳遞到外部，并阻止聚合物分子從氣泡外部傳遞到內(nèi)部。
于是，可以將氣泡與基質(zhì)材料混合，然后可以對其抽真空，這是由于 氣泡的氣孔允許氣體逃逸并阻止較大的聚合物分子從氣泡外部進(jìn)入其內(nèi) 部?；|(zhì)材料應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)恼硿龋试S產(chǎn)生的氣泡從混合材料中逃逸。
根據(jù)示例性實(shí)施例，所述基質(zhì)材料是選自包括環(huán)氧樹脂和/或聚酯類樹 脂及對應(yīng)硬化劑成分、硅橡膠、熱固性材料、熱塑性材料、硅酮油和/或礦 油的材料組的材料。
這些材料對于高電場強(qiáng)度具有良好的性質(zhì)，因此，可以用作內(nèi)嵌氣泡 作為填充材料的基質(zhì)材料。由于這些材料至少是臨時流體，這些材料可以 允許氣泡中包括的氣體在所施加的真空下逃逸，以便提供抽真空的氣泡。 然而，也可以使用任何其他高壓絕緣材料，尤其是像SF6的絕緣氣體。
根據(jù)示例性實(shí)施例，氣泡的壓強(qiáng)介于5X10exp (-1) mbar和5X10exp
10(隱2) mbar之間。
利用適當(dāng)尺寸的氣泡，這些壓強(qiáng)提供了充分的真空，以分別針對
Paschen定律和Paschen曲線維持高的擊穿電壓。
根據(jù)示例性實(shí)施例，所述壓強(qiáng)高于所述基質(zhì)材料的蒸汽壓。
于是，可以防止基質(zhì)材料的液體溶劑成分被汽化，這會導(dǎo)致基質(zhì)材料失效。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述壓強(qiáng)高于基質(zhì)材料的成分彼此分離 的壓強(qiáng)。
于是，可以無需借助分解基質(zhì)材料或其成分來破壞結(jié)構(gòu)將基質(zhì)材料保 持在適當(dāng)狀態(tài)下。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述壓強(qiáng)等于或低于對應(yīng)于Paschen定律 中表示對應(yīng)于所述基質(zhì)材料的擊穿電壓的擊穿電壓的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)。
于是，不論基質(zhì)材料或抽真空氣泡的位置如何，都可以使絕緣體材料 的擊穿強(qiáng)度保持恒定。具體而言，利用這種真空，可以實(shí)現(xiàn)絕緣體材料的 最大介電強(qiáng)度而沒有部分放電的風(fēng)險(xiǎn)。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，絕緣材料是流體。于是，進(jìn)一步可以在 操作期間移動絕緣體材料，以便導(dǎo)熱或者以便在操作期間過濾絕緣材料。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述絕緣材料為固體。
于是，可以避免由于堆積沾污物質(zhì)而導(dǎo)致纖維擊穿。應(yīng)當(dāng)指出，也可 以將橡膠材料視為固體物料。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，氣泡和絕緣材料之間的體積比在40%和 74%之間，尤其在60%和68%之間。
體積比越高，絕緣體材料越輕。同樣大小球體的六邊形最高密度為大 約74%，然而，在使用不同尺寸的氣泡時，體積比也可以高于74%。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種具有由外部形狀代表的預(yù)定 形式的絕緣體裝置，所述外部形狀被絕緣體材料填充，所述絕緣體材料包 括基質(zhì)材料和多個氣泡，在低于對應(yīng)于Paschen定律最小值的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)下 對氣泡抽真空。
于是，如上文詳細(xì)所述，能夠提供由本發(fā)明絕緣體材料制成的具有特 定形式的絕緣體裝置。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述絕緣體材料為固體，且所述外部形 狀是所述固體絕緣體材料的表面。
這意味著，可以從完全的材料將絕緣體裝置作為鑄造體、注射成形體 或加工體來加以制造。
根據(jù)示例性實(shí)施例，由形成空腔的外殼給出外部形狀，該空腔填充有 絕緣體材料，該絕緣體材料為流體或氣態(tài)。
于是，也可以利用液體絕緣材料提供具有預(yù)定形式的絕緣體裝置，例 如，以提供流體運(yùn)動，以便提供熱傳輸?；|(zhì)材料也可以是氣態(tài)的，例如
像SF6的絕緣氣體，其提供了輕重量的絕緣裝置。無論基質(zhì)材料是流體還
是氣態(tài)，選擇氣泡的高體積比都可以避免熱對流，這是由于氣泡的高封裝
密度阻止了流體或氣體通過對流來運(yùn)動。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述絕緣體材料適于被固化。
于是，也可以使用在制造期間為液體或流體，但在預(yù)定時間之后固化
的絕緣體材料來提供固體絕緣體裝置。固體或固化的絕緣體可以不僅充當(dāng)
絕緣體而且充當(dāng)機(jī)械支撐。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，外殼是由對于外部空氣氣氛而言真空密
閉的材料制成的。
于是，能夠使外部空氣氣氛遠(yuǎn)離絕緣材料，以便維持氣泡之內(nèi)的真空， 尤其是在基質(zhì)材料不能在幾年或幾十年的長時間中維持真空的情況下?？?以避免讓外部空氣進(jìn)入絕緣材料結(jié)構(gòu)中。
根據(jù)示例性實(shí)施例，所述絕緣體裝置適于用在計(jì)算機(jī)斷層攝影的旋轉(zhuǎn) 臺架中。
為此目的，例如可以將絕緣體裝置設(shè)計(jì)成沒有可能在計(jì)算機(jī)斷層攝影 旋轉(zhuǎn)臺架工作期間在高離心力作用下運(yùn)動的可移動部分。旋轉(zhuǎn)臺架上實(shí)現(xiàn) 加速的部分可以在幾十個標(biāo)準(zhǔn)重力的范圍內(nèi)。流體或氣態(tài)基質(zhì)材料中氣泡 的充分高封裝密度避免了氣泡在離心力或加速度下運(yùn)動。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備，其包 括根據(jù)本發(fā)明的絕緣體裝置。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，提供了一種制造絕緣體 料的方法，其 包括混合基質(zhì)材料和多個氣泡，所述氣泡在低于對應(yīng)于Paschen定律最小值的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)下被抽真空。
于是，可以提供在重量和介質(zhì)強(qiáng)度方面具有良好性質(zhì)的絕緣材料。 根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，氣泡是具有包封空腔的壁的氣泡，其中，
氣泡的壁包括氣孔，氣孔的尺寸允許氣體分子從氣泡內(nèi)部傳遞到外部，并
阻止聚合物分子從氣泡外部傳遞到內(nèi)部。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在與基質(zhì)材料混合之前對氣泡抽真空。 例如，如果基質(zhì)材料具有低粘稠度，因此在將氣泡嵌入基質(zhì)材料中之
后不允許抽真空，這是有用的。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在與基質(zhì)材料混合之后對氣泡抽真空。 于是，基質(zhì)材料不僅可用作基質(zhì)材料，而且可用作在對氣泡抽真空之
后密封氣泡氣孔的密封材料。如果基質(zhì)材料的粘滯度允許氣泡運(yùn)動，氣泡
之內(nèi)的氣體可以逃逸并在基質(zhì)材料中升起。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，將第一量的氣泡與環(huán)氧樹脂混合，在混
合環(huán)氧樹脂和對應(yīng)硬化劑成分之前，將第二量的氣泡與對應(yīng)硬化劑成分混合。
于是，在制造過程期間可以節(jié)省時間，尤其是用于固化和硬化環(huán)氧樹 脂的時間。于是，在環(huán)氧樹脂的混合和固化階段期間不需要提供分別用于 將氣泡混合到環(huán)氧樹脂和硬化劑成分中所需的時間。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，環(huán)氧樹脂的硬化在對應(yīng)于抽真空的氣泡 的內(nèi)壓的壓強(qiáng)下發(fā)生。
于是，即使氣泡的氣孔應(yīng)當(dāng)大，即大到聚合鏈可以進(jìn)入氣泡的空腔， 在固化過程期間，外部真空壓強(qiáng)也使基質(zhì)材料保持遠(yuǎn)離氣泡的氣孔開口， 使得在硬化環(huán)氧樹脂之后，聚合鏈不再是柔性的，以便能夠進(jìn)入氣泡的空 腔。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，所述壓強(qiáng)高于基質(zhì)材料的成分彼此分離 的壓強(qiáng)。
于是，可以避免基質(zhì)材料分離和失效，以便針對基質(zhì)材料的介電影響 維持完全的靈活性。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，在壓強(qiáng)對應(yīng)于所述抽真空的氣泡內(nèi)壓的 氣氛下對所述絕緣材料進(jìn)行注射成形。
13于是，能夠借助注射成形工藝制造絕緣裝置，并使氣泡的空腔保持沒 有聚合物分子，直到完成注射成形過程時樹脂固化為止。
應(yīng)當(dāng)指出，也可以將絕緣材料和絕緣裝置用作絕熱體。
還應(yīng)當(dāng)指出，可以在不脫離本發(fā)明的情況下組合上述特征的任何一些。
可以將提供一種高壓絕緣材料視為本發(fā)明的要點(diǎn)，根據(jù)Paschen定律， 利用非常低壓強(qiáng)處的高擊穿電壓，可以通過較簡單方式對這種絕緣材料的 重量、介電強(qiáng)度和力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行優(yōu)化。
參考下文所述的實(shí)施例，本發(fā)明的這些和其他方面將變得顯見并得到 闡述。


將在下文中參考以下附圖描述本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
圖1示出了根據(jù)Paschen定律的Paschen曲線；
圖2示出了具有兩種不同尺寸的分子的氣泡；
圖3示出了具有嵌入基質(zhì)材料中的氣泡的絕緣材料的結(jié)構(gòu)；
圖4示出了基質(zhì)材料中氣泡的幾何結(jié)構(gòu)和對應(yīng)的電容；
圖5示出了具有外部形狀的絕緣裝置；
圖6示出了以外殼作為外部形狀的絕緣體裝置；
圖7示出了計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置；
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的方法；
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的方法；
圖IO示出了根據(jù)本發(fā)明的另一示例性實(shí)施例的方法。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了根據(jù)Paschen定律的Paschen曲線。Paschen定律示出了擊 穿電壓Ub與壓強(qiáng)p和距離d之積之間的關(guān)系。根據(jù)Paschen定律，可以將 擊穿電壓Ub如下表示
t/J = ln(cl; 0 — lnlnl/yUb為擊穿電壓，p為幾何結(jié)構(gòu)之內(nèi)的壓強(qiáng)，d是兩個電極之間的距離，
可以將其視為例如氣泡的直徑，Y (伽馬)是表示材料常數(shù)的第三湯森系數(shù)
(Townsend coefficient),其典型值為y=0.01到0.1; cl和c2是表示氣體和 電極材料的材料常數(shù)。根據(jù)圖1所示的Paschen定律，擊穿電壓取決于氣體， 其中，對于空氣而言，最小值在大約0.4PaXm處。對于更大的pd， Ub幾 乎線性地增大，這是由于在更高壓強(qiáng)下自由程長度減小，導(dǎo)致?lián)舸╇妷涸?大。
對于更小的pd，幾乎沒有雪崩效應(yīng)，這是由于自由程長度大于距離d。 在Paschen曲線的最小值處，自由程長度和距離d幾乎相等。
在Paschen曲線最小值左側(cè)選擇氣泡之內(nèi)的壓強(qiáng)，即提供真空的氣泡， 能夠提高氣泡之內(nèi)的擊穿電壓并避免從特定點(diǎn)火電壓以上開始的部分放 電，這取決于氣體壓力和加速隙尺寸。通過減小氣泡之內(nèi)的壓力，可以減 少電離過程和雪崩效應(yīng)，從而可以避免電子雪崩擊中氣泡的內(nèi)表面。
圖2示出了氣泡10，其具有包封空腔12的壁11，其中，氣泡的壁包 括氣孔13。在圖2中，僅示出了一個氣孔，然而，氣泡也可以包括多個氣 孔。氣孔13的尺寸允許氣體分子4從氣泡10內(nèi)部傳遞到外部，并阻止聚 合物分子5從氣泡IO外部傳遞到內(nèi)部。應(yīng)當(dāng)指出，分子通常沒有球形結(jié)構(gòu)， 圖2中用4和5表示的要素僅僅是出于例示的目的示出的，以便示出較小 分子4能夠通過氣孔13，其中，用5所表示的那些較大分子不能進(jìn)入氣泡 10的空腔12。氣體分子可以是從N2、 C02和S02構(gòu)成的組中選擇的。這 些氣體出現(xiàn)于氣泡，尤其是中空玻璃球的生產(chǎn)過程中。另一方面，聚合物 分子5選自包括環(huán)氧樹脂和/或聚脂樹脂及其對應(yīng)硬化劑成分、硅樹脂、熱 固性材料、熱塑性材料、硅酮油和/或礦油的材料組。
應(yīng)當(dāng)指出，氣體分子也可以是比上述分子更大的氣體分子，其中，聚 合物分子也可以是比上述材料的分子更小的分子。
將考慮到要用于基質(zhì)材料的該氣體分子和該聚合物分子，針對要求確 定氣孔的尺寸。
可以由選自包括玻璃、陶瓷、酚醛樹脂和/丙烯腈共聚物的組的材料形 成氣泡。應(yīng)當(dāng)指出，氣泡可以是基本球形或橢球形，不過，任何其他外部 形狀都是可能的，只不過氣孔大小是如上述那樣的尺度。還應(yīng)當(dāng)指出，氣放的多孔泡 沫，其中，子空腔之間的開口必需要至少在上述氣孔尺寸中，以便允許特
定氣體分子從每個子空腔逃逸，從而根據(jù)Paschen定律提高擊穿電壓。而且 子空腔可以具有球形或橢球形狀，其中，其形狀不限于此。如果子空腔的 直徑相對于自由程長度充分地小，子空腔中的壓力可以更高，以受到 Paschen定律約束，即，在充分小的直徑上，不需要對子空腔抽真空來滿足 Paschen條件。
氣泡可以具有5 nm到500 的直徑，優(yōu)選地具有10 nm到200 pm 的直徑，更優(yōu)選具有80 pm到160 nm的直徑。應(yīng)當(dāng)指出，考慮到Paschen 定律，更大直徑需要更低的真空壓力，以便維持高的擊穿電壓，這是由于 為了維持所需擊穿電壓，壓強(qiáng)p和距離d之積應(yīng)當(dāng)保持恒定。于是，增大 的直徑或距離d需要增大的壓強(qiáng)p來補(bǔ)償氣泡空腔之內(nèi)增大的自由程長度。 然而，直徑越大，壁厚和直徑之比越好，因此氣泡的相對單位重量越好， 這導(dǎo)致絕緣裝置的整體重量減少。應(yīng)當(dāng)指出，考慮到上述Paschen定律的關(guān) 系，將按照需要選擇氣泡的直徑最優(yōu)值。
圖3示出了具有多個嵌入基質(zhì)材料20中的氣泡10的絕緣材料結(jié)構(gòu)的 示例性實(shí)施例，其中，將氣泡抽真空至低于對應(yīng)于Paschen定律最小值的壓 力的壓力。應(yīng)當(dāng)指出，氣泡可以是不同尺寸的，此外，可以具有特定次序， 不過這不是強(qiáng)制的?？梢栽谝环N絕緣材料中使用不同尺寸的氣泡。
氣泡可以是上述氣泡，即具有包封空腔的壁的氣泡，其中，氣泡的壁 包括具有上述尺寸的氣孔。然而，也可能嵌入已經(jīng)抽真空的氣泡。
圖4示出了基質(zhì)材料20之內(nèi)的氣泡10。此外，圖4示出了表示基質(zhì)材 料第一部分21、包封氣泡10的基質(zhì)材料第二部分22、和基質(zhì)材料第三部 分23的電容的電容器等效電路。通常，基質(zhì)材料具有比填充了氣體的氣泡 更高的介電常數(shù)，從而對于基質(zhì)材料等效電路的電容器C1和C3而言，考 慮比等效電容器C2更高的sr，由于氣泡之中是真空，介電常數(shù)sr應(yīng)當(dāng)大 約為1 (一)。由于介質(zhì)位移密度的連續(xù)性，氣泡的電容器C2之中的電場 強(qiáng)度高于基質(zhì)材料的等效電容器C1和C3的電場強(qiáng)度。于是，氣泡之內(nèi)的 真空具有更高電場強(qiáng)度。因此，根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，氣泡之內(nèi)的 真空可以是這種質(zhì)量的，其使得氣泡10抵抗住對應(yīng)于基質(zhì)材料有限場強(qiáng)的電場強(qiáng)度。因此，需要對一個或多個氣泡抽真空，以在工作期間維持高的 電介質(zhì)應(yīng)力。
基質(zhì)材料20可以是選自包括環(huán)氧樹脂和/或聚脂樹脂及其對應(yīng)硬化劑
成分、熱固性材料、硅橡膠、熱塑性材料、硅酮油和/或礦油的材料組的材 料。應(yīng)當(dāng)指出，只要材料是兼容的，這些材料也可以混合那些材料，其混
合物不會導(dǎo)致聚合材料和基質(zhì)材料相應(yīng)的失常。氣泡10的壓強(qiáng)例如可以是 5X10exp (-1) mbar和5X10exp (-2) mbar之間。額外地或替代地，壓強(qiáng) 可以高于基質(zhì)材料的蒸汽壓，這是由于低于基質(zhì)材料蒸汽壓的壓強(qiáng)將導(dǎo)致 基質(zhì)材料的劣化和失常，例如，由于其特定成分分解的原因。
額外地或替代地，如上文參考圖4更詳細(xì)描述的，壓強(qiáng)也可以等于或 低于對應(yīng)于Paschen定律中表示對應(yīng)于基質(zhì)材料擊穿電壓的擊穿電壓的壓 強(qiáng)。
絕緣材料，即基質(zhì)材料和氣泡的混合物，可以是液體或氣體，例如， 用于實(shí)現(xiàn)空腔的絕緣填充。絕緣材料也可以是固體。例如，可以由環(huán)氧樹 脂和/或聚脂樹脂及對應(yīng)硬化劑成分、硅橡膠或熱固性材料或熱塑性材料形 成固體絕緣材料。應(yīng)當(dāng)指出，也可以通過與交聯(lián)劑混合的液體硅酮實(shí)現(xiàn)硅 橡膠。固體絕緣材料可以是可加工的材料，以便制造特定形式的絕緣裝置。 此外，也可以對絕緣材料進(jìn)行注射成形，以便實(shí)現(xiàn)固體絕緣裝置，其中， 絕緣材料適于在對材料注射成形之后固化。
氣泡和絕緣材料之間的體積比例如可以在40%和74%之間，或者尤其 是在60%和68%之間。盡管六邊形的最高密度為大約0.74=74°/。，也可能實(shí) 現(xiàn)氣泡和絕緣材料之間更高的體積比，因?yàn)橐材軌蛱峁┎煌叽绲臍馀荩?填充六邊形最高密度封裝中堆積的氣泡之間的空間。利用其他填充材料， 也可以實(shí)現(xiàn)更高的體積比。
圖5示出了具有由外部形狀代表的預(yù)定形式的絕緣體裝置，如上所述， 利用絕緣體材料填充該外部形狀。圖5的示例性實(shí)施例示出，絕緣體材料 為固體，外部形狀是固體絕緣材料的表面。為了維持氣泡的真空，尤其是 上述具有氣孔的氣泡的真空，基質(zhì)材料可以是真空密閉基質(zhì)材料，以便可 靠地覆蓋氣泡。也可以通過為絕緣體材料的主體上漆來實(shí)現(xiàn)這一目的。然 而，也可以提供并非真空密閉的基質(zhì)材料，但在這種情況下，可以將外殼
17設(shè)計(jì)成真空密閉的外殼。
圖6示出了由形成空腔的外殼給出外部形狀的絕緣體裝置，該空腔填 充有絕緣體材料。該絕緣體材料可以包括流體或氣態(tài)基質(zhì)材料，或者也可 以是真空的，使得外殼也提供整個絕緣體所需的形狀，然而，例如，如果 絕緣體材料的相應(yīng)基質(zhì)材料不是真空密閉的，絕緣體材料中填充的也可以 是固體。
事實(shí)上，外殼33可以不僅充當(dāng)絕緣體的外部形狀31，也可以充當(dāng)可以 向其中填充流體絕緣體材料的造型，以便使絕緣體材料固化，例如使環(huán)氧 樹脂和/或聚脂樹脂及對應(yīng)硬化劑成分或硅酮交聯(lián)。于是，絕緣體裝置30 的空腔32被用作鑄型。應(yīng)當(dāng)理解，外殼33也可以用作注射成形絕緣體裝 置的造型。
外殼可以由對于外部空氣氣氛，即對于空氣氣氛中存在的分子的緊密 的真空密閉材料制成。在需要這種外部隔離時，絕緣體裝置的外殼也可以 由絕緣材料制成。事實(shí)上，外殼也可以由導(dǎo)電材料制成，以便提供例如通 往地電勢的可靠連接并提供絕緣體裝置空腔之內(nèi)預(yù)定的場分布。
絕緣體裝置30也可以適用于計(jì)算機(jī)斷層攝影50的旋轉(zhuǎn)臺架40中。為 此，絕緣體裝置應(yīng)當(dāng)相對于由于計(jì)算機(jī)斷層攝影旋轉(zhuǎn)臺架運(yùn)行期間發(fā)生的 徑向離心力導(dǎo)致的大加速度是穩(wěn)定的。，
圖8、 9、 IO示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
用于制造絕緣體材料的方法可以包括Sl，混合基質(zhì)材料20和多個氣 泡10，在低于對應(yīng)于Paschen定律最小值的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)下，或者尤其是在 對應(yīng)于所表示的擊穿電壓為Paschen定律最小值的擊穿電壓兩倍時的壓強(qiáng) 的壓強(qiáng)下，對氣泡抽真空。圖8示出了該方法的實(shí)施例，根據(jù)該實(shí)施例， 在與基質(zhì)材料混合之前，對氣泡抽真空，S2。氣泡可以是具有包封空腔的 壁的氣泡，其中，氣泡的壁包括氣孔，氣孔的尺寸允許氣體分子從氣泡內(nèi) 部傳遞到外部，并阻止聚合物分子從氣泡外部傳遞到內(nèi)部。事實(shí)上，也可 以在與基質(zhì)材料混合之后，通過向基質(zhì)材料和氣泡的混合物施加真空來對 氣泡抽真空，如圖9所示。所施加的真空導(dǎo)致氣泡中包括的氣體通過氣孔， 使得逃逸的氣體在基質(zhì)材料中作為氣泡升起。
當(dāng)在與基質(zhì)材料混合之前對氣泡抽真空時，也可以對氣泡抽真空并在混合過程期間保持在真空下。于是，在混合氣泡和基質(zhì)材料之前，基質(zhì)材 料和抽真空的氣泡都保持在真空下，這可以避免后來基質(zhì)材料中的氣泡和 氣體包裹體，它們是在對已經(jīng)混合的氣泡和基質(zhì)材料進(jìn)行抽真空過程期間 從氣泡逃逸的氣體造成的。換言之，例如可以在要抽真空的第一槽中提供 氣泡，其中，在第二槽中將基質(zhì)材料保持在真空下，在對氣泡抽真空之后， 例如，可以通過管道從第一槽向第二槽提供氣泡，其中，第一槽、第二槽 和連接管道的完整系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)是真空密閉的。通常，可以將氣泡保持與基質(zhì) 材料分開，直到對氣泡抽真空從而之后混合氣泡和基質(zhì)材料。
根據(jù)另一實(shí)施例，在真空Sla下將第一量的氣泡與環(huán)氧樹脂混合，在 混合環(huán)氧樹脂和對應(yīng)硬化劑成分之前，在真空Slb下將第二量的氣泡與對 應(yīng)硬化劑成分混合，S4。環(huán)氧樹脂的硬化可以在對應(yīng)于抽真空的氣泡的內(nèi) 壓的壓強(qiáng)下發(fā)生。于是，可以避免破壞氣泡中的真空條件以及由到達(dá)真空 密閉氣泡的硬化環(huán)氧樹脂封閉氣泡的氣孔。此外，環(huán)氧樹脂硬化所處的壓 強(qiáng)高于基質(zhì)材料的成分，即環(huán)氧樹脂和/或硬化劑成分彼此分離的壓強(qiáng)。除 了環(huán)氧樹脂之外，還可以使用聚酯樹脂和對應(yīng)的硬化劑。對于硅酮和對應(yīng) 交聯(lián)劑要實(shí)現(xiàn)硅橡膠而言，同樣的情況是成立的。
在抽真空和混合過程之后，例如，可以通過鑄造或注射成形來處理混 合物，S3。例如，可以在壓強(qiáng)對應(yīng)于抽真空的氣泡的內(nèi)壓的氣氛下執(zhí)行注 射成形過程。這意味著，必需要保持完成的混合物以及包括要向其中注射 成形絕緣體材料的鑄模的注射成形過程是真空密閉的，以便保持在Paschen 曲線的適當(dāng)范圍之中，以在絕緣材料的氣態(tài)空間中針對擊穿電壓保持充分 高的性質(zhì)。
利用多孔氣泡，例如中空微球形式的氣泡，孔的直徑能夠使像空氣、 N2、 C02、 S02的氣體分子通過但足夠小，使得例如環(huán)氧樹脂及其硬化劑 成分的典型熱固性材料的聚合物鏈不能通過，就可以提供改進(jìn)的絕緣材料。 在真空下在環(huán)氧樹脂/硬化劑混合物中攪拌之前，通過使氣泡成為例如真空 下的微球形式，可以封閉氣泡的氣孔，以便維持氣泡中的真空。通過將這 種混合物放入真空下的模具中，這種系統(tǒng)獲得了固體絕緣的最終產(chǎn)品，以 實(shí)現(xiàn)固體絕緣材料，該材料填充有例如中空微球形式的填充了真空的中空 氣泡。結(jié)果是填充了氣泡的固體高壓絕緣材料，其中，氣泡是在真空下填充的且填充有真空?；赑aschen定律，可以實(shí)現(xiàn)球或氣泡之內(nèi)的高的和最 高的介質(zhì)強(qiáng)度。氣泡的固體壁例如可以是玻璃或陶瓷或樹脂基質(zhì)，例如， 環(huán)氧樹脂或其他熱固性或熱塑性材料，使得，例如氣泡的壁和基質(zhì)材料可 以是相同的材料。
此外，可以使用普通的填料，例如氧化硅或其他填料，其優(yōu)點(diǎn)是材料 的重量非常輕且力學(xué)強(qiáng)度適當(dāng)。
作為另一個選項(xiàng)，可以在壁中提供氣孔，其尺寸允許SF6 (六氟化硫) 分子通過，例如，從氣泡外部到內(nèi)部。壓強(qiáng)可以介于lbar和10bar之間， 優(yōu)選地3bar到6bar。此外，可以在增大的上方壓強(qiáng)下與基質(zhì)材料混合和/ 或攪拌氣泡。在使用環(huán)氧樹脂或聚酯類樹脂及對應(yīng)硬化劑成分時，也可以 在所述壓強(qiáng)下執(zhí)行硬化。事實(shí)上，只要不會導(dǎo)致所用氣體分子的壓強(qiáng)和直 徑高于Paschen曲線最小值的壓強(qiáng)和直徑之積，也可以使用任何其他種類的 氣體分子(例如N2)。
應(yīng)當(dāng)指出，對氣泡抽真空或利用適當(dāng)隔離氣體填充氣泡都可能導(dǎo)致?lián)?穿電壓增大，除非壓強(qiáng)和直徑之積高于或低于對應(yīng)于Paschen曲線最小值的 壓強(qiáng)和直徑之積。換言之，氣泡的以上兩個選項(xiàng)都獲得了改進(jìn)的隔離材料。
此外，應(yīng)當(dāng)指出，對于涉及抽真空的氣泡的實(shí)施例而言，為氣泡和基 質(zhì)材料所用的材料以及凝聚物狀態(tài)和封裝密度可以是同樣相似的。用于制 造隔離體材料和具有嵌入加壓氣泡的隔離體裝置的方法步驟可以類似于用 于制造隔離體材料和具有嵌入抽真空氣泡的隔離體裝置的步驟，其中，施 加高壓而非低壓。
此外，應(yīng)當(dāng)指出，絕緣體裝置的實(shí)施例也適用于對氣泡加壓，其中， 可以用過壓緊密殼取代真空密閉殼。
本發(fā)明例如可用在X射線設(shè)備中，像計(jì)算機(jī)斷層攝影以及其他需要介 電性質(zhì)良好的特別輕重量的絕緣材料的應(yīng)用中，例如用于飛機(jī)中。本發(fā)明 也可以用作絕熱體。
應(yīng)當(dāng)指出，術(shù)語"包括"不排除其他元件或步驟，"一"或"一個"不 排除多個。而且可以對結(jié)合不同實(shí)施例描述的元件進(jìn)行組合。
應(yīng)當(dāng)指出，權(quán)利要求中的附圖標(biāo)記不應(yīng)被解釋為限制權(quán) 要求的范圍。
權(quán)利要求
1、一種具有包封空腔(12)的壁的氣泡，其中，所述氣泡(10)的所述壁(11)包括氣孔(13)，所述氣孔的尺寸允許氣體分子(4)通過所述氣泡的所述壁，并阻止聚合物分子(5)從所述氣泡的外部傳遞到內(nèi)部。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡，其中，所述氣孔(13)的尺寸允許氣 體分子(4)從所述氣泡的內(nèi)部傳遞到外部，所述氣體分子選自由N2、 C02 和S02構(gòu)成的組。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1和2的任一項(xiàng)所述的氣泡，其中，所述氣孔的尺寸 阻止聚合物分子(5)從所述氣泡的外部傳遞到內(nèi)部，所述聚合物分子選自 包括環(huán)氧樹脂及對應(yīng)硬化劑成分、熱固性材料、硅橡膠、熱塑性材料、硅 酮油和/或礦油的材料組。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1到3的任一項(xiàng)所述的氣泡，其中，所述氣泡(10) 的所述壁(11)由選自包括玻璃、陶瓷、酚醛樹脂和/或丙烯腈共聚物的材 料組的材料形成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1到4的任一項(xiàng)所述的氣泡，其中，所述氣泡(10) 基本具有球和/或橢球形式的形狀。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1到5的任一項(xiàng)所述的氣泡，其中，所述氣泡(10) 具有5pm到500nm的直徑，優(yōu)選地為10fim到200pm，更優(yōu)選地為80pm 到160,。
7、 一種絕緣體材料，其包括基質(zhì)材料(20)和多個氣泡(10)，所述 氣泡在低于對應(yīng)于Paschen定律最小值的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)下被抽真空。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的絕緣材料，其中，所述壓強(qiáng)等于或低于對應(yīng)于Paschen定律中所表示的擊穿電壓為Paschen定律最小值的擊穿電壓兩倍 時的壓強(qiáng)的壓強(qiáng)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述氣泡 (10)是根據(jù)權(quán)利要求1到6之一所述的氣泡。
10、 根據(jù)權(quán)利要求7到9的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述基 質(zhì)材料(20)是選自包括環(huán)氧樹脂和/或聚酯類樹脂及對應(yīng)硬化劑成分、熱 固性材料、硅橡膠、熱塑性材料、硅酮油和/或礦油的材料組的材料。
11、 根據(jù)權(quán)利要求7到IO的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述壓 強(qiáng)介于5 X 10exp(-l) mbar和5 X 10exp(-2) mbar之間。
12、 根據(jù)權(quán)利要求7到10的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述壓 強(qiáng)高于所述基質(zhì)材料(20)的蒸汽壓。
13、 根據(jù)權(quán)利要求7到IO的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述壓 強(qiáng)高于基質(zhì)材料(20)的成分彼此分離的壓強(qiáng)。
14、 根據(jù)權(quán)利要求7到13的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述壓 強(qiáng)等于或低于對應(yīng)于Paschen定律中表示對應(yīng)于所述基質(zhì)材料(20)的擊穿電壓的所述擊穿電壓的所述壓強(qiáng)的壓強(qiáng)。
15、 根據(jù)權(quán)利要求7到14的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述絕 緣材料為流體。
16、 根據(jù)權(quán)利要求7到15的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述絕 緣材料為固體。
17、 根據(jù)權(quán)利要求7到16的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述氣泡和所述絕緣體材料之間的體積比在40%到74%的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在60% 到68%的范圍內(nèi)。
18、 一種具有由外部形狀(31)代表的預(yù)定形式的絕緣體裝置，利用 權(quán)利要求6到17之一所述的絕緣體材料(10， 20)填充所述外部形狀。
19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的絕緣體裝置，其中，所述絕緣體材料為固 體，且所述外部形狀(31)是所述固體絕緣體材料的表面。
20、 根據(jù)權(quán)利要求18所述的絕緣體裝置，其中，所述外部形狀(31) 是由形成空腔(32)的外殼(33)給出的，所述空腔填充有所述絕緣體材 料，所述絕緣體材料為流體和/或氣態(tài)和/或真空。
21、 根據(jù)權(quán)利要求20所述的絕緣體裝置，其中，所述絕緣體材料適于 被固化。
22、 根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的絕緣體裝置，其中，所述外殼(33) 由對于外部空氣氣氛而言真空密閉的材料制成。
23、 一種計(jì)算機(jī)斷層攝影設(shè)備，其具有根據(jù)權(quán)利要求7到14的任一項(xiàng) 所述的絕緣體裝置，其中，所述絕緣體裝置適于用于所述計(jì)算機(jī)斷層攝影 設(shè)備(50)的旋轉(zhuǎn)臺架(40)中。
24、 一種用于制造絕緣體材料的方法，包括混合(Sl)基質(zhì)材料(20)和多個氣泡(10)，所述氣泡在低于對應(yīng)于 Paschen定律最小值的所述壓強(qiáng)的壓強(qiáng)下被抽真空。
25、 根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述氣泡(10)是根據(jù)權(quán)利 要求1到6的氣泡。
26、 根據(jù)權(quán)利要求24或25所述的方法，其中，在與所述基質(zhì)材料(20) 混合(Sl)之前對所述氣泡(10)抽真空(S2)。
27、 根據(jù)權(quán)利要求25或26所述的方法，其中，在與所述基質(zhì)材料(20) 混合(Sl)之后對所述氣泡(10)抽真空(S2)。
28、 根據(jù)權(quán)利要求25到27的任一項(xiàng)所述的方法，其中，將第一量的 所述氣泡與環(huán)氧樹脂混合(Sla),在混合(S4)所述環(huán)氧樹脂和對應(yīng)硬化 劑成分之前，將第二量的所述氣泡與對應(yīng)硬化劑成分混合(Slb)。
29、 根據(jù)權(quán)利要求25到28的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述環(huán)氧樹 脂的混合和硬化在對應(yīng)于抽真空的所述氣泡的所述內(nèi)壓的壓強(qiáng)下發(fā)生。
30、 根據(jù)權(quán)利要求25到29的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述壓強(qiáng)高 于基質(zhì)材料的成分彼此分離的壓強(qiáng)。
31、 根據(jù)權(quán)利要求26到30的任一項(xiàng)所述的方法，其中，在壓強(qiáng)對應(yīng) 于所述抽真空的氣泡內(nèi)壓的氣氛下對所述絕緣材料進(jìn)行注射成形(S3 )。
32、 將根據(jù)權(quán)利要求7到17的絕緣體材料或根據(jù)權(quán)利要求18到23的 絕緣體裝置用作絕熱體。
33、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣泡，其中，所述氣孔(13)的尺寸允許 氣體分子(4)從所述氣泡內(nèi)部傳遞到外部，所述氣體分子選自由N2和SF6 構(gòu)成的組。
34、 一種絕緣體材料，其包括基質(zhì)材料(20)和多個氣泡(10)，所述 氣泡在高于對應(yīng)于Paschen定律最小值的所述壓強(qiáng)的壓強(qiáng)下被加壓。
35、 根據(jù)權(quán)利要求34所述的絕緣材料，其中，所述壓強(qiáng)等于或高于對應(yīng)于Paschen定律中表示Paschen定律最小值的所述擊穿電壓兩倍的擊穿電 壓的所述壓強(qiáng)的壓強(qiáng)。
36、 根據(jù)權(quán)利要求34或35的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述 氣泡(10)是根據(jù)權(quán)利要求1到6或33之一所述的氣泡。
37、 根據(jù)權(quán)利要求34到36的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述 壓強(qiáng)介于1 bar和10 bar之間，優(yōu)選地3 bar到6 bar。
38、 根據(jù)權(quán)利要求34到37的任一項(xiàng)所述的絕緣體材料，其中，所述 壓強(qiáng)等于或高于對應(yīng)于Paschen定律中表示所述基質(zhì)材料(20)的擊穿電壓 的所述擊穿電壓的所述壓強(qiáng)的壓強(qiáng)。
39、 一種用于制造絕緣體材料的方法，包括混合基質(zhì)材料(20)和多個氣泡(10)，所述氣泡在高于對應(yīng)于Paschen 定律最小值的所述壓強(qiáng)的壓強(qiáng)下被加壓。
40、 根據(jù)權(quán)利要求39所述的方法，其中，在與所述基質(zhì)材料(20)混 合之前對所述氣泡(10)加壓。
41、 根據(jù)權(quán)利要求39到40的任一項(xiàng)所述的方法，其中，環(huán)氧樹脂的 混合和硬化在對應(yīng)于所述加壓的氣泡的內(nèi)壓的壓強(qiáng)下發(fā)生。
42、 根據(jù)權(quán)利要求39到41的任一項(xiàng)所述的方法，其中，在壓強(qiáng)對應(yīng) 于所述加壓的氣泡的內(nèi)壓的氣氛下對所述絕緣材料進(jìn)行注射成形。
全文摘要
填充真空的中空氣泡嵌入于絕緣材料中，以便利用抽真空空腔的高擊穿電壓，即，處于低于Paschen定律最小值的真空下的氣泡來實(shí)現(xiàn)重量輕的絕緣材料。加壓的中空氣泡嵌入于絕緣材料中，以便利用加壓空腔的高擊穿電壓，即，處于高于Paschen定律最小值的壓強(qiáng)下的氣泡來實(shí)現(xiàn)重量輕的絕緣材料。
文檔編號H01B3/00GK101632137SQ200880007857
公開日2010年1月20日 申請日期2008年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者H·尼格爾 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司