Tecnologia delle costruzioni: i materiali isolanti

I materiali isolanti assumono rilevanza quando si parla della tecnologia delle costruzioni elettromeccaniche.

Si utilizzano, infatti, dei prodotti naturali e artificiali, di origine organica o mista: le sostanze di più comune impiego sono comunque diverse, ma tra di esse possiamo ricordare sicuramente la mica, l’amianto, le fibre tessili, la carta, le resine naturali, gli oli minerali e vegetali, i bitumi, il caucciù e la guttaperca. Molto interessante, poi, è capire in che modo questi stessi isolanti sono costituiti. La struttura tipica prevede diversi elementi: ad esempio, c’è la micanite, vale a dire delle scaglie sottili di mica, pressante a caldo con gomma lacca.

La bakelite, invece, è una resina artificiale che viene stampata in pezzi di determinate forme e dimensioni. Nella seta verniciata, poi, entrambe le facce del foglio di carta, tela o seta vengono verniciate, essiccate, e riverniciate ancora fino a quando non si è ottenuto lo spessore desiderato. Vanno anche richiamate le materie plastiche, di fondamentale importanza sul campo degli isolanti elettrici; se ne distinguono sostanzialmente due specie, vale a dire le cosiddette “termoindurenti” (si fissano al calore e una volta riscaldate non possono tornare a fondere) e le “termoplastiche” (possono essere nuovamente mescolate col calore). Ma quali sono esattamente le qualità di un buon isolante? Anzitutto, vi deve essere un’appropriata ed elevata rigidità dielettrica, ma non bisogna dimenticare nemmeno l’alta resistenza di isolamento, le perdite dielettriche minime e l’inalterabilità al calore.

La rigidità dielettrica, tra l’altro, viene solitamente misurata e calcolata mediante il quoziente tra la tensione di perforazione (si tratta della tensione che è capace di perforare l’isolante compreso tra due elettrodi a disco) e lo spessore dell’isolante stesso. La tensione di perforazione, a sua volta, dipende strettamente dalla temperatura, dalla durata, dalla sollecitazione, dallo spessore dell’isolante e degli strati, dallo stato igroscopico, dallo stato degli elettrodi e dalla forma della curva della tensione che viene a essere applicata.