Электроизоляционные материалы на основе каучуков. - раздел Образование, Виды связи Полимеры, Которые При Нормальной Температуре Подвержены Большим Обратным Дефо...
Полимеры, которые при нормальной температуре подвержены большим обратным деформациям растяжения (до многих сотен процентов), называются эластомерами. Эластомерами являются все каучуки и резины. На основе каучука получают также твердые резины, которые имеют относительное удлинение на разрыв всего несколько процентов (2…6%). Такими являются пластмассы на основе каучука.
Каучуки бывают натуральные и искусственные (синтетические).
Натуральный каучук (НК) получают из млечного сока (латекса) тропического растения гивеи, каучуконосных кустарников коксагыз и др.
НК неполярен. Он легко растворяется в эфире, бензине, минеральных маслах; не растворяется в воде; при нагревании до температуры 90 С размягчается, а при температуре ниже 0 С становится твердым и хрупким.
Сырьем для синтетических каучуков (СК) служат спирт, попутные продукты нефтедобычи, природного газа и нефтепереработки.
СК разделяются на каучуки общего назначения (универсальные), специального назначения (теплостойкие, морозостойкие, маслостойкие, кислотоупорные и др.).
НК и СК в чистом виде не используются, т.к. имеют ряд недостатков., к которым относится малая стойкость к действию повышенных и пониженных температур и растворителей, малая прочность при растяжении, большое водопоглощение.
Для устранения этих недостатков каучук подвергают вулканизации, которая состоит в нагревании каучука предварительно введенными вулканизирущими веществам (сера, металлический натрий, перекись бензола и др.). В зависимости от количества введенной серы получают различные продукты. При содержании серы 1…3 % получают эластичную резину, а при 30…35 % - пластмассы на основе каучука (твердую резину).
Кроме каучука и вулканизаторов для производства резин используют ускорители полимеризации (дифенил, оксид цинка и др.), наполнители (сажу, углекислый марганец, мел и др.), пластификаторы (стеариновую и олеиновую кислоты, парафины и др.), красители (охру, ультрамарин и др.).
Резина. Технологический процесс изготовления резиновых изделий состоит из приготовления сырой резины, изготовления полуфабрикатов или изделий из сырой резины, вулканизации изделий.
Резине свойственны хорошая вибростойкость, высокая эластичность, повышенная химическая стойкость, достаточная механическая прочность, хорошие электроизоляционные характеристики, устойчивость к износу.
К недостаткам резины относятся: низкая нагревостокость, плохая стойкость к действию нефтяных масел и других неполярных жидкостей (бензина, бензола и др.), неустойчивость к воздействию света, особенно ультрафиолетового, в присутствии озона быстро стареет и трескается.
Применяют для изоляции проводов и кабелей, изготовления прокладок, шайб, изолирующих трубок, диэлектрических перчаток, электроизоляционных ковриков.
К основным пластмассам на основе каучука относят эбонит, эскапон, асбодин, хлор каучук, изомеризованный каучук.
5.2.7. Лаки и эмали.
Лаки. Лаки – это коллоидные растворы пленкообразующих веществ в соответствующих летучих растворителях.
Сиккативы – твердые или жидкие вещества, которые вводятся в лаки для ускорения высыхания;
Красители;
Разжижжители, добавляемые в лак для получения консистенции в соответствии с с требованиями технических условий (лаковый керосин, скипидар, бензин).
При сушке лака растворитель улетучивается, а пленкообразователь в результате химических реакций переходит в твердое состояние, образуя лаковую пленку. По режиму сушки электроизоляционные лаки делят на лаки холодной и горячей сушки.
По назначению электроизоляционные лаки делят на пропиточные, покрывные и клеящие.
Один и тот же лак можно использовать в качестве пропиточного, покрывного и клеящего.
Пропиточные лаки служат для пропитки пористой и волокнистой изоляции. Изготавливают пропиточные лаки холодного и горячего отвердения.
В процессе пропитки воздух вытесняется из пор и заполняется лаком, который после высыхания имеет более высокие электрическую прочность и теплопроводность, чем воздух.
К пропиточным лакам относят кремнийорганические, битумно-масляные, масляно-алкидные и другие лаки.
Кремнийорганические лаки применяют для пропитки стеклянной обмотки проводов кабелей и изготовления стеклотекстолита.
Битумно-масляные лаки состоят из смеси черных и масляных лаков.
В качестве растворителей для битумно-масляных лаков используют ароматические углеводороды (бензол, толуол и др.), а также скипидар.
Битумно-масляный лак применяют для изготовления лакотканей.
Масляно-алкидные лаки получают взаимодействием многоосновных карбоновых кислот с многоатомными спиртами.
Основные свойства пропиточных лаков представлены в справочниках по электротехническим материалам.
Покрывные лаки служат для защиты изделий от воздействия атмосферной влаги и паров агрессивных веществ.
К покрывным лакам относят кремнийорганические лаки, лаки на поливинилацетатной основе, лаки на полиуретановой основе, масляные, полиамидный и полиимидный лаки, целлюлозные лаки.
Кремнийорганические лаки используют для изготовления нагревостойких обмоточных проводов со стекловолокнистой изоляцией.
Лаки на полиуретановой основе используют для изготовления медных эмалированных проводов.
Масляные лаки используют для изготовления обмоточных проводов.
Полиамидный лак используют для повышения нагревостойкости изоляции обмоточных проводов, работающих при температуре 200…220 С.
Полиамидный лак используют для межслойной изоляции тонких пленок в гибридопленочных интегральных схемах и изготовлении фольгированных диэлектриков.
Нитролак используют для пропитки хлопчатобумажных оплеток проводов.
Эмали. Эмали представляют собой разновидность покрывных лаков, в состав которых входит неорганический наполнитель – пигмент.
Пигменты повышают твердость, теплопроводность, влагостойкость покрытий и придает им соответствующий цвет. В качестве наполнителей используют железный сурик, оксиды цинка, титана и др.
Эмали на эпоксидных лаках обладают хорошей адгезией и нагревостостойкостью до температуры 150 С. Эмали на основе кремнийорганических лаков обладают высокой нагревостостойкостью до 180…200 С.
Клеящие лаки применяют для склеивания между собой твердых материалов (фольгированных диэлектриков, листов пакетов трансформаторов, пластинок расщепленной слюды и др.).
Общими требованиями, предъявляемыми к клеящим лакам, является высокая клеящая способность, хорошие электрические и механические свойства, высокой адгезией к склеиваемым материалам и технологичность.
К клеящим лакам относят полиуретановые и эпоксидные клеи, клеи на основе формальдегидной смолы, карбонильный клей, глифталевый лак.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СТРОЕНИЕ ВЕЩЕСТВА... Электро и радиоматериалы обладают большим разнообразием свойств Эти свойства... Виды связи Из атомов сроятся молекулы...
Виды связи
Все вещества состоят из атомов. Электроны притягиваются к ядру и отталкиваются друг от друга. Внешние электроны могут отрываться от одного атома и присоединяться к другому атому, изменяя число его
Кристаллические вещества
К кристаллическим веществам относят все металлы и металлические сплавы.
Кристалл состоит из множества сопряженных друг с другом элементарных кристаллических ячеек. В элементарной кристалли
Аморфные и аморфно-кристаллические вещества
Аморфные вещества. В аморфных веществах атомы и молекулы расположены беспорядочно. В отличие от кристаллических аморфные вещества не имеют строго определенной температуры перехода
Материалы с высокой проводимостью
К материалам этого типа предъявляются следующие требования: минимальное значение удельного электрического сопротивления; достаточно высокие механические свойства (главным образом пр
Медь и ее сплавы
Медь.Медь является одним из самых распространенных материалов высокой проводимости. Она обладает следующими свойствами:
- малым удельным электрическим сопр
Алюминий и его сплавы
Алюминий.Алюминий относится к так называемым легким металлам (плотность литого алюминия около 2600, прокатанного - 2700 кг/м3).
Алюминий
Железо и его сплавы
Железо обладает следующими свойствами:
- более высокое по сравнению с медью и алюминием удельное электрическое сопротивление (ρ примерно 0,1 мкОм×м), что ограни
Проводниковые резистивные материалы
Проводниковые резистивные материалы разделяют на сплавы для проволочных резисторов (манганин, константан) и для электронагревательных элементов (нихром, фехраль, хромаль).
Пленочные резистивные материалы
Пленочные резистивные материалы получают из исходных материалов в процессе получения самих резистивных пленок. Свойства таких резистивных пленок значительно отличаются от свойств
Материалы для термопар
Для термопар применяют чистые металлы и различные сплавы с высоким электрическим сопротивлением.
Материалы для термопар выбирают по следующим характеристикам:
доп
Благородные металлы
Группу благородных металлов (серебро, платина, палладий, золото) составляют металлы, обладающие наибольшей химической стойкостью к условиям окружающей среды и действию агрессивных сред (кислот, щ
Тугоплавкие металлы
К тугоплавким относят металлы с температурой плавления более 1700°С. Эти металлы, как правило, химически устойчивы при низких температурах, но при повышенных температурах активно взаимодействуют с
Сверхпроводники
При понижении температуры удельное электрическое сопротивление металлов уменьшается и при весьма низких (криогенных) температурах электрическое сопротивление металлов приближается
Криопроводники
Некоторые металлы могут достигать при низких (криогенных) температурах весьма малого значения удельного электрического сопротивления ρ, которое в сотни и тысячи раз меньше, чем удельное элект
Материалы для электроугольных изделий
К электроугольным изделиям относятся щетки электрических машин, электроды для прожекторов и электролитических ванн, аноды гальванических элементов, микрофоны, содержащие угольный порошок, угольные
Проводящие и резистивные композиционные материалы
Проводящие композиционные материалы представляют собой механические смеси мелкодисперсных порошков металлов и их соединений с органической или неорганической связкой.
Композиционные матер
Материалы для подвижных контактов
Все контактные материалы при работе подвергаются износу (разрушению). Принято различать механический, химический и электрический износы.
Механический износ связан с истиранием и деформир
Материалы для скользящих контактов
Скользящие контакты обеспечивают переход электрического тока от неподвижной части устройства к подвижной.
При работе скользящих контактов их поверхности подвергаются механическому износу и
Материалы для размыкающих контактов
Материалы для размыкающих контактов работают в сложных условиях, поскольку в процессе работы между контактными поверхностями размыкающих контактов могут возникать электрические разряды в виде искры
Металлокерамика
Металлокерамические или порошковые сплавы получают из металлических порошков методом их прессования и последующего спекания при температуре ниже температуры плавления исходных материа
ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Полупроводниковые материалы обладают проводимостью, которой можно управлять, изменяя напряжение, температуру, освещенность и другие факторы. По способности проводить электрический ток полупроводн
Свойства полупроводников
Свойства полупроводниковых материалов характеризуются следующими показателями: собственная и примесная проводимости полупроводников, электропроводность полупроводников, оптические и фотооптически
Простые полупроводники
Простыми называют такие полупроводники, основной состав которых образован атомами одного химического элемента.
Большинство полупроводниковых материалов представляют собой кристаллические
Полупроводниковые соединения
Простые полупроводники не всегда отвечают требованиям современного производства полупроводниковых приборов. Для создания материалов с различными свойствами широко используют сложные неорганические
ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ
По назначению диэлектрические материалы можно разделить на электроизоляционные материалы и активные диэлектрики.
По агрегатному состоянию диэлектрические материалы подраз
Электрические свойства
К электрическим свойствам диэлектриков относят поляризацию, электропроводность, диэлектрические потери и пробой.
Поляризация диэлектриков. Диэлектрик, поме
Механические свойства диэлектрика.
К основным механическим свойствам диэлектрика относятся упругость, прочность и вязкость. Упругость при небольших механических напряжениях выполняется закон Гука, который устанавлива
Тепловые свойства
К основным тепловым свойствам диэлектрика относят нагрево-стойкость, теплопроводность, тепловое расширение и холодостойкость (морозостойкость).
Нагревостойкость - это способность д
Влажностные свойства
Все изолирующие материалы поглощают влагу. Размер молекулы воды примерно 2,1 * 10-9 м, что позволяет ей проникать даже в поры таких диэлектриков, как стекло.
Наличие пор,
Физико-химические свойства
К основным физико-химическим свойствам относят кислотное число, растворимость, химостойкость, светостойкость и радиационную стойкость.
Кислотное число определяется количес
Полимеризационные синтетические полимеры
Получают в процессе полимеризации под действием теплоты, давления, ультрафиолетовых лучей, а также инициаторов и катализаторов. При полимеризации двойные и тройные связи мономеров разрываются и мол
Полимерные углеводороды.
К ним относят полистирол, полипропилен, полиэтилен, поливинилхлорид (ПВХ), винипласти др.
Полистирол - твердый прозрачный материал, неполярный диэлектрик с высокими электроизоляционными св
Фторорганические полимеры.
Одним из существенных недостатков органических синтетических полимеров является пониженная теплостойкость. Для большинства органических полимеров допустимые рабочие температуры от -60 до + 120°С. У
Фенолформальдегидные смолы
Фенолформальдегидные смолы получают путем поликонденсации фенола в водном растворе формальдегида при температуре 70...90°С в присутствии катализатора (кислоты или щелочи). Они могут быть термореакт
Полиэфирные смолы
Полиэфирные смолы получают в результате реакции поликонденсации различных многоатомных спиртов (гликоля, глицерина и др.) и многоосновных органических кислот (фталевой, малеиновой и
Эпоксидные смолы
В чистом виде эпоксидные смолы представляют собой термопластичные низкоплавкие жидкие материалы.
После добавления отвердителей эпоксидные смолы быстро отвердевают, приобретая пространствен
Полиамиды
Полиамиды - термопластичные полярные диэлектрики с линейной структурой.
Среди полиамидов наиболее распространены капрон и найлон.
Капрон имеет температуру размягчения 215…2
Полиимиды
Полиимиды органические полимеры, которые обладают высокой нагревостойкостью (длительно выдерживают температуру до 300°С, а кратковременно до температуры 500°С); очень высокой холодостойкостью (сохр
Электроизоляционные пластмассы
Пластические массы (пластмассы) объединяют группу твердых или упругих материалов, которые состоят полностью или частично из полимерных соединений и формуются в изделия методами, основанными на испо
Слоистые пластики и фольгированные материалы
Слоистые пластики являются одной из разновидностей пластмасс, которые получают горячим прессованием листовых волокнистых материалов, предварительно пропитанных синтетическими смолам
Компаунды.
Компаунды представляют собой механические смеси из электроизоляционных материалов, не содержащих растворителей.
По сравнению с лаками компаунды обеспечивают лучшую влагостойкость и влагоне
ТВЕРДЫЕ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ.
К твердым неорганическим диэлектрикам относят стекла; стеклокристаллические материалы, получаемые с использованием специальной термообработки стекла; оксидные электроизоляционные пленки; керамику;
Ситаллы.
Ситаллы («ситалл» - сокращение от слов «силикат» и «кристалл») – продукт частичной кристаллизации стекломассы, в которую кроме обычных оксидов вводят тонкодисперсные примеси, служащие для образован
Керамика.
Керамика – твердый плотный материал, который получают спеканием неорганических солей с минералами и оксидами металлов.
В качестве исходных материалов используют непластичные кристалообразу
Жидкие диэлектрики
Жидкие диэлектрики представляют собой низкомолекулярные вещества органического происхождения, которые бывают полярными и не полярными. Их электрофизические свойства в значительной степени зависит о
Газообразные диэлектрики
Они должны быть химически инертны, не образовывать активных веществ, разрушающих твердые мат
Пробой газов в однородном электрическом поле
Однородное поле образуется между электродами одинаковой геометрической формы с большой площадью поверхности (например, плоскость-плоскость, шар-шар), когда их диаметр D в 10 раз больше расстояния
Пробой газа в неоднородном поле
Неоднородное поле образуется между электродами, если хотя бы один из которых имеет малую площадь. В основном неоднородные электрические поля существуют в газоразрядных приборах, между контактами
Относительная плотность воздуха 1.
В ряде случаев воздух является основным изолирующим материалом, например в воздушных конденсаторах, на участках воздушных линий электропередачи воздух образует единственную изоляцию между голыми п
Сигнетодиэлектрики
Сигнетодиэлектриками называются материалы, которые обладают спонтанной (самопроизвольной) поляризацией в определенном интервале температур.
Спонтанная поляризация - это поляризаци
Пьезодиэлектрики
Пьезоэлектриками называют твердые, анизотропные кристаллические вещества, обладающие пьезоэффектом.
Пьезоэффект был открыт братьями Кюри в 1880 г.
Явление образования электрическ
Электреты
Электретами называются диэлектрики, которые длительное время создают в окружающем пространстве электрическое поле за счет предварительной электризации или поляризации.
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Магнитные свойства материалов характеризуются петлей гистерезиса, кривой намагничивания, магнитной проницаемостью, потерями энергии при перемагничивании.
Магнитотвердые материалы
К магнитотвердым материалам относится магнитные материалы с широкой гистерезисной петлей и большой коэрцитивной силой Нс (рис. 6.3, г).
Основными характеристиками магни
Магнитомягкие материалы
Основным видом потерь в магнитомягких материалах являются на вихревые токи, которые для листового образца пропорциональны квадрату частоты перемагничивания. Это явление связано с магнитным поверхн
Магнитомягкие материалы для низкочастотных магнитных полей
В постоянных и низкочастотных магнитных полях (на частотах до единиц килогерц) применяют металлические магнитомягкие материалы: технически чистое, электролитическое и карбонильное
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов