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2025-10-05T12:58:06Z

Link Küpfmüller, Mathis

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Ein '''Isolierstoff''' (auch ''Isoliermittel'') ist in der Fachsprache ein [[Nichtleiter|nichtleitendes]] Material, das also nur eine extrem geringe und somit vernachlässigbare [[elektrische Leitfähigkeit]] hat.<ref>{{Literatur |Autor=[[Karl Küpfmüller]], [[Wolfgang Mathis]], Albrecht Reibiger |Titel=Theoretische Elektrotechnik: Eine Einführung |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2013 |ISBN=978-3-642-37940-6 |Seiten=263|Online={{Google Buch|BuchID=r9goBAAAQBAJ|Seite=263}} |Abruf=2016-09-08}}</ref> Isolierstoffe werden in der [[Elektrotechnik]] verwendet, um den [[Elektrischer Strom|elektrischen Stromfluss]] auf die [[Elektrische Spannung|spannungsführenden]] Teile zu begrenzen. Aus Isolierstoffen werden [[Isolator (Elektrotechnik)|Isolatoren]] (z. B. bei [[Kabel]]n) hergestellt (auch Isolation genannt).

Im Alltag sind mit dem Begriff Isolierstoff allgemein alle [[Dämmstoff]]e gemeint, die eine Energie- oder Stoffübertragung behindern sollen, beispielsweise Wärme ([[Wärmedämmung]]), Schall ([[Schalldämmung]]) oder auch Wasserdampf (z. B. [[Anstrichstoff]]e) und Wasser ([[Bauwerksabdichtung]]).

== Elektrische Isolierstoffe ==
[[Datei:Insulator railways.jpg|mini|Hochspannungsisolator aus Keramik]]
Elektrische Isolierstoffe haben einen hohen [[Spezifischer elektrischer Widerstand|spezifischen elektrischen Widerstand]] (min. 10<sup>10</sup> Ω·cm) und sind Nichtleiter. Weiterhin zeichnen sie sich durch eine hohe elektrische [[Durchschlagsfestigkeit]] und ein geringes [[Wasseraufnahme]]vermögen aus. Weitere Anforderung sind je nach Anwendungsbereich mechanische Festigkeit und Beständigkeit gegenüber Umwelteinflüssen.

Wichtige Eigenschaften sind eine hohe [[Kriechstromfestigkeit]] und thermische Belastbarkeit. Die thermische Belastbarkeit wird durch [[Isolierstoffklasse]]n angegeben.

Im Gegensatz zum [[Elektrischer Strom|elektrischen Strom]] können [[Elektrodynamik|elektromagnetische Felder]] (abhängig von [[Frequenz]] und [[Wellenlänge]]) Isolierstoffe in unterschiedlichem Ausmaß durchdringen, sind diese also nicht erwünscht, müssen Kabel zusätzlich [[Abschirmung (Elektrotechnik)|abgeschirmt]] werden.<ref>{{Literatur |Autor=Otfried Georg |Titel=Elektromagnetische Felder und Netzwerke: Anwendungen in Mathcad und PSpice |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2013 |ISBN=978-3-642-58420-6 |Seiten=97|Online={{Google Buch|BuchID=wBAjBgAAQBAJ|Seite=97}} |Abruf=2016-06-15}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Siegfried Hunklinger |Titel=Festkörperphysik |Verlag=Walter de Gruyter |Datum=2014 |ISBN=978-3-486-85850-1 |Seiten=592|Online={{Google Buch|BuchID=JHvpBQAAQBAJ|Seite=592}} |Abruf=2016-06-15}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Hans Spülbeck |Titel=Theoretische Elektrizitätslehre: Eine Einführung für Studierende und Ingenieure |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2013 |ISBN=978-3-663-04360-7 |Seiten=333|Online={{Google Buch|BuchID=ca-zBgAAQBAJ|Seite=333}} |Abruf=2016-11-18}}</ref>

Eine der ersten technisch verwendeten elektrischen Isolierstoffe Mitte des 19. Jahrhunderts war [[Guttapercha]], der eingetrocknete Milchsaft des im malaiischen Raum heimischen [[Guttaperchabaum]]es, welcher im Bereich der damals entstehenden [[Telegrafie#Kabelgebundene Telegrafie|Telegrafenleitungen]] eingesetzt wurde.

Heute meistens eingesetzte Isolierstoffe sind [[Kunststoff]]e ([[Duroplast]], [[Thermoplast]], [[Elastomere]]), [[technische Keramik]], [[Isolieröl]], ölgetränktes Papier, Glas.

=== Beispiele ===
[[Datei:MICCCable.jpg|mini|Adernisolation aus [[Mineralfaser]]n (Feuerschutzkabel)]]
* [[Technische Keramik]], z. B.:
** [[Steatit]], [[Porzellan]] ([[Isolator (Elektrotechnik)|Isolatoren]], Strom-Durchführungen)
** [[Aluminiumoxid]]-Keramik
* [[Kunststoff]]e
** [[Thermoplast]], z. B.:
*** [[Polyethylen]] bzw. PE ([[Koaxialkabel]], [[Telefonkabel|Telefon-]] und [[Netzwerkkabel]])
*** [[vernetztes Polyethylen]] bzw. VPE ([[Hochspannungskabel]])
*** [[Polyvinylchlorid]] bzw. PVC (Niederspannungskabel)
*** [[PTFE|Polytetrafluorethylen]] bzw. PTFE (hochbeanspruchte, verlustarme Kabel und Bauteile, [[Hochfrequenz]]-Isolatoren)
*** [[Polyester]] (PES) bzw. [[Polycarbonate]] (PC) (Kabel, [[Kondensator (Elektrotechnik)|Kondensatoren]], Isolation für [[Kupferlackdraht|Wickeldrähte]])
** [[Duroplast]]e, z. B.:
*** [[Hartpapier]] ([[Leiterplatte]]n-Basismaterial), [[Phenoplast]] (Gehäuse und Klemmen)
*** [[Hartgewebe]] ([[Elektromotor]]en und -generatoren)
*** [[Epoxidharz]] (Verguss, Umhüllungen) und Epoxidharz-[[Faserverbundwerkstoff]]e ([[Leiterplatte]]n-Basismaterial)
*** [[Melamin]]harz ([[Aminoplast]])
*** [[Polyurethan]]harz (Lacke, Verguss-Bauteile, Isolation für [[Kupferlackdraht|Wickeldrähte]])
** [[Elastomer]]e
*** [[Silikon]]elastomere (Verbundisolatoren, Beschichtungen für Keramikisolatoren)
*** [[Ethylen-Propylen-Copolymer]] (Kabelisolation)
* [[Öle]]
** [[Silikonöl]]
** [[Polychlorierte Biphenyle|Chlordiphenyl]] (nicht mehr zulässig)
** [[Transformatorenöl]] in [[Leistungsschalter]], [[Leistungstransformator]]en, [[Leistungskondensator]]en, [[Ölkabel]].
* [[Elektroisolierpapier]]
* [[Glas]]
** [[Borosilikatglas]]
** [[Aluminosilikate|Aluminosilikatglas]]
* [[Glimmer]]

=== Supraisolator-Effekt ===
Analog zum [[Supraleiter]] gibt es bei Temperaturen um den [[Absoluter Nullpunkt|absoluten Nullpunkt]] den Effekt, dass der [[Elektrischer Widerstand|elektrische Widerstand]] mancher (Supra)-Isolatoren um mehrere Größenordnungen ansteigt. Dies kann sich bis zum völligen Verschwinden des elektrischen Leitwertes steigern, derartige Materialien bezeichnet man auch als ''[[Superisolator|Supraisolator]]'' (engl. ''superinsulator'').<ref>{{Literatur |Autor=Valerii M. Vinokur, Tatyana I. Baturina, Mikhail V. Fistul, Aleksey Yu. Mironov, Mikhail R. Baklanov, Christoph Strunk |Titel=Superinsulator and quantum synchronization |Sammelwerk=Nature |Band=452 |Nummer=7187 |Datum=2008 |Seiten=613–615 |DOI=10.1038/nature06837}}</ref><ref>Ute Kehse: {{Internetquelle|url=https://www.wissenschaft.de/technik-digitales/ploetzlicher-widerstand/ |werk=wissenschaft.de |titel=Plötzlicher Widerstand |datum=2008-04-07 |abruf=2019-09-08 }}</ref> Das Phänomen tritt nur bei supraleitenden Materialien auf und hängt eng mit dem Phänomen der Supraleitung zusammen.

=== Überlastungsschäden ===
Jeder reale Isolierstoff kann immer nur bis zu einer gewissen Spannung und Temperatur isolieren.<ref>{{Literatur |Autor=Wilhelm Oburger |Titel=Die Isolierstoffe der Elektrotechnik |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2013 |ISBN=978-3-662-26196-5 |Seiten=10|Online={{Google Buch|BuchID=r2ipBgAAQBAJ|Seite=10}} |Abruf=2016-07-20}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Günther Oberdorfer |Titel=Kurzes Lehrbuch der Elektrotechnik |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2013 |ISBN=978-3-7091-5062-7 |Seiten=75|Online={{Google Buch|BuchID=k7x9BwAAQBAJ|Seite=75}} |Abruf=2016-07-20}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Eugen Flegler |Titel=Probleme des elektrischen Durchschlags |Verlag=Springer-Verlag |Datum=2013 |ISBN=978-3-663-02856-7 |Seiten=10|Online={{Google Buch|BuchID=vbqlBwAAQBAJ|Seite=10}} |Abruf=2016-09-08}}</ref><ref>{{Literatur|Autor=Richard Marenbach, Dieter Nelles, Christian Tuttas|Titel=Elektrische Energietechnik: Grundlagen, Energieversorgung, Antriebe und Leistungselektronik|Verlag=Springer-Verlag|Datum=2013-07-22|ISBN=9783834821904|Seiten=241|Online={{Google Buch|BuchID=KjojBAAAQBAJ|Seite=241}}|Abruf=2017-01-27}}</ref> Siehe dazu: [[Isolator (Elektrotechnik)#Überlastungsschäden|Isolator: Überlastungsschäden]]

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4027786-0}}

[[Kategorie:Isolierstoff| ]]
[[Kategorie:Werkstoffeigenschaft]]

Isolierstoff - Versionsgeschichte

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