大型汽輪發(fā)電機容量越大，電壓越高，對定子線(xiàn)棒主絕緣要求也越高，世界各大公司制造發(fā)電機都有自己的絕緣系統，定子線(xiàn)棒主絕緣很薄，但耐電壓水平卻很高。21世紀初期，制造大型汽輪發(fā)電機定子線(xiàn)棒將能用黏結強度好的少膠粉云母帶包扎經(jīng)真空無(wú)溶劑浸漬(VPI)制造。電網(wǎng)用電峰谷之差很大，要求發(fā)電機定子、轉子繞組絕緣都經(jīng)過(guò)1萬(wàn)次冷熱循環(huán)試驗驗證?？諝?、氫冷表面冷卻汽輪發(fā)電機對絕緣的導熱性能還要求有大幅度提高，這就需要改進(jìn)云母帶及漆等材料的導熱性能。20世紀80年代后，世界絕緣材料與絕緣技術(shù)學(xué)科有了新的發(fā)展。特別是將納米技術(shù)、互穿網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和纖維增強技術(shù)等基礎技術(shù)的發(fā)展應用于改造或發(fā)展新的絕緣技術(shù)。10多年前，國外將納米術(shù)二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、碳酸鈣等加入絕緣材料中，提高了材料的韌性、伸長(cháng)率等性能，而傳統技術(shù)在提高材料強度的同時(shí)，通常會(huì )降低韌性和伸長(cháng)率。
我國在近幾年也大力發(fā)展納米技術(shù)，如在聚酰亞胺薄膜中加5%～20%的納米二氧化鈦或二氧化硅可以大大提高聚酰亞胺薄膜的耐電暈性，在不飽和聚酯塑料中加入10%的碳酸鈣可提高其耐熱性10%左右。納米材料的價(jià)格也逐步下降，從每噸幾萬(wàn)元降至幾千元。近年來(lái)，利用互穿網(wǎng)絡(luò )技術(shù)對絕緣材料進(jìn)行改性的應用研究也在發(fā)展?；ゴ┚W(wǎng)絡(luò )技術(shù)是將兩種或兩種以上聚合物充分混合然后固化，參與互穿的聚合物之間并沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應，而是相互交叉滲透，機械纏繞，這種網(wǎng)絡(luò )在分子級別上強迫互溶和協(xié)同作用，有效改善體系的分散度性、界面親和性，從而提高相穩定性，實(shí)現性能互補，成為改善聚合物材料性能的一種有效的方法。目前聚丙烯酸酯、環(huán)氧樹(shù)脂聚氨酯、聚苯乙烯、乙烯基樹(shù)脂間二元、j元網(wǎng)絡(luò )以及他們的不同品種之間的互穿網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)獲得了應用。
近年來(lái)，絕緣材料工作者利用動(dòng)物長(cháng)骨的增強原理開(kāi)展的骨形(啞鈴形)短纖維對復合材料的增強十分有效。引入纖維形態(tài)設計的概念，通過(guò)異形纖維來(lái)解決復合材料的強度和韌性的矛盾，克服界面黏結較短時(shí)短纖維容易從基體中出拆而導致復合材料失效的難題。在層壓板具有應用前景。
近年來(lái)，國外對環(huán)氧樹(shù)脂與氫酸酯共固化反應過(guò)程進(jìn)行了許多研究工作，應用氫酸酯改性或固化環(huán)氧樹(shù)脂制成的復合材料的濕熱性能及介電性能比原環(huán)氧樹(shù)脂有很大提高，已廣泛應用于電子、電氣、航空航天領(lǐng)域中，將來(lái)也可能應用在大型發(fā)電機中。
定子繞組采用高熱傳導材料的試驗和實(shí)用研究?？諝?、氫氣或蒸發(fā)表面冷卻發(fā)電機，定子繞組銅耗熱量需通過(guò)絕緣體散熱到鐵心或風(fēng)道冷卻介質(zhì)中去，定子繞組絕緣體的熱導率對定子繞組的最高溫升有直接的影響，定子繞組絕緣層的熱導率。
大型汽輪發(fā)電機定子繞組端部固定，還需要有符合設計要求的機械強度和熱膨脹系數的玻璃纖維交織繞成的大錐環(huán)，無(wú)氣隙高強度阻燃層壓板制成的支撐件，以及各種耐溫等級高，機械強度、電氣強度好的各種薄膜、綁帶絕緣制品?？傊^緣材料及絕緣工藝的改進(jìn)，是21世紀汽輪發(fā)電機發(fā)展的一個(gè)重要方面。
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