絶縁体

I

プロローグ

熱や電気をつたえにくい物質の総称。

II

電気絶縁体

電気的な絶縁体とは、まったく電気をつたえない材料である。しかし、このような材料は存在しない。絶縁体としてつかわれる材料は、わずかに電気をとおすが、電気の良導体である銀や銅と比較して、電流の流れに対する抵抗が2.5 × 10²⁴倍も大きいという特徴がある。

よい導体となる材料は、電流に寄与する多数の自由電子をもっており、よい絶縁体は、自由電子をほとんどもっていない。かぎられた数の自由電子をもつシリコンやゲルマニウムのような材料は半導体とよばれ、トランジスターの基本材料となる。

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絶縁材料

ふつうの電気配線においては、電線自身の絶縁被覆として、プラスチックやゴム、布がつかわれている。コイルや変圧器の巻線のように、ひじょうに細い電線は、エナメルのうすい膜で絶縁されている。電気装置の内部絶縁体には、雲母(うんも)やガラス繊維をプラスチック接着剤でかためられたものが使用されている。さらに、電気装置や変圧器には特別な紙がつかわれている。高圧の電力線には、磁器、陶器、ガラスでできた絶縁材料がつかわれている。

どの絶縁材料をつかうかは、用途によってきめられる。ポリエチレンやポリスチレンは高周波の絶縁につかわれ、ポリエチレンフィルムはコンデンサーにつかわれる。絶縁体は、使用中の最大温度によって選択される。フッ素樹脂(→フッ素の「フッ素化合物」)は、175°Cから230°Cの高温でつかわれる。また、ナイロンは耐摩耗性がすぐれており、クロロプレンゴム(→ 合成ゴム)、シリコーンゴム、エポキシ・ポリエステル、ポリウレタンは化学物質や湿気に対する防護となる。

III

熱絶縁体

熱絶縁体は、温度の高い領域と低い領域との間の熱の流れをさえぎるために使用する。たとえば、蒸気や湯の配管にまかれる被覆は、周囲への熱の損失を減少させ、冷蔵庫の壁につけられた断熱材は、熱の流入をふせぎ、内部の温度を低くたもつ機能がある。