Эмали, компаунды. - раздел Энергетика, ЭЛЕКТРОМАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Лаки Представляют Собой Коллоидные Растворы Различных Пленкоо...
Лаки представляют собой коллоидные растворы различных пленкообразующих веществ в специально подобранных органических растворителях.
Пленкообразующими называются такие вещества, которые в результате испарения растворителей и процессов отвердевания (полимеризации) способны образовать твердую пленку.
К пленкообразующим веществам относятся смолы (природные и синтетические), растительные высыхающие масла, эфиры целлюлозы и др. В качестве растворителей пленкообразующих веществ применяют легко испаряющиеся (летучие) жидкости: бензол, толуол, ксилол, спирты, ацетон, скипидар и др.
Чтобы создать электроизоляционный лак, удовлетворяющий ряду требований, подбирают несколько пленкообразующих веществ, которые составляют основу лака. Для полного растворения лаковой основы и равномерного высыхания лака в него вводят, как правило, несколько летучих растворителей.
Для разбавления загустевших лаков в них вводят разбавители, которые отличаются от растворителей меньшей испаряемостью. Кроме того, они могут растворять лаковую основу только в смеси с растворителями. В качестве разбавителей применяют бензин, керосин, Уайт-спирит, скипидар и некоторые другие жидкости.
В состав лака могут еще входить пластификаторы и сиккативы.
Пластификаторы — вещества, придающие лаковой пленке эластичность; к ним относятся касторовое масло, жирные кислоты льняного масла и другие маслообразные жидкости.
Сиккативы представляют собой жидкие и твердые вещества, вводимые в некоторые лаки (масляные и др.), чтобы ускорить их высыхание. Сиккативы получаются в результате реакции окислов металлов (свинца, кобальта и др.) с некоторыми кислотами (канифоли, льняного масла и др.).
При сушке слоя лака, нанесенного на какую-либо поверхность, содержащиеся в нем органические растворители улетучиваются (испаряются), а пленкообразующие вещества в результате процессов полимеризации образуют твердую лаковую пленку. Эта пленка может быть гибкой (эластичной) или негибкой к хрупкой в зависимости от пленкообразующих веществ в лаковой основе.
Лаки подразделяются на группы согласно их назначению, способу сушки, а также согласно примененной в них лаковой основе.
По своему назначению электроизоляционные лаки делятся на пропиточные, покровные и клеящие.
Пропиточные лаки применяют для пропитки обмоток в электрических машинах и аппаратах с целью цементации (соединения) витков обмотки друг с другом, а также с целью устранения пористости в изоляции обмоток. Пропиточный лак, проникая в поры изоляции обмоток, вытесняет оттуда воздух и после своего отвердевания делает обмотку влагостойкой. При этом повышается электрическая прочность изоляции обмотки и ее коэффициент теплопроводности. Одной из главных характеристик пропиточных лаков является их пропитывающая способность. Эта характеристика определяется с помощью прибора, представленного на (рис. 113).
Рис. 113. Прибор для определения пропитывающей способности лаков
Прибор состоит из металлического основания 1 и металлической плиты 2 с вертикально расположенной на ней трубкой 3. Высота I рубки равна 110 мм, а ее внутренний диаметр 35 мм.
Для определения пропитывающей способности лака между основанием 1 прибора и его верхней плитой 2 закладывается стопка из 50 листов батиста (площадь листа 100x100 мм ). При помощи четырех барашков 5 стопка из листов батиста плотно зажимается между плитой и основанием прибора, после чего через отверстие в крышке 4 в трубку 3 заливают лак до отметки 100 мм. Пропитку лаком листов батиста производят в течение 15 мин., после чего лак из трубки сливают. Разобрав прибор, определяют, сколько листов батиста пропитал данный лак. Допускается замена батиста пропиточной бумагой толщиной 32 мк. Чем больше листов батиста (или бумаги) пропитано лаком, тем выше его пропитывающая способность. У пропиточных электроизоляционных лаков пропитывающая способность составляет от 30 до 50 листов батиста.
Покровные лаки применяют для создания на поверхности уже пропитанных обмоток влагостойких или маслостойких лаковых покрытий. К покровным лакам также относятся эмаль-лаки, применяемые для эмалирования обмоточных проводов, а также лаки, применяемые для изоляции листов электротехнической стали в магнитопроводах.
Клеящие лаки применяют для склеивания различных электроизоляционных материалов: листочков слюды (в производстве слоистой слюдяной изоляции), керамики, пластмасс и др. Основное требование, предъявляемое к клеящим лакам, состоит в том, чтобы эти лаки обладали высоким прилипанием (адгезией) и образовывали бы прочный шов.
Следует заметить, что в практике часто бывает так, что один и тот же лак может применяться в качестве пропиточного и покровного или в качестве покровного и клеящего.
По способу сушки лаки делятся на две группы: лаки воздушной (холодной) сушки и лаки печной (горячей) сушки.
У лаков воздушной сушки отвердевание пленки происходит при комнатной температуре. К лакам воздушной сушки относятся шеллачные, эфироцеллюлозные и некоторые другие.
У лаков печной сушки отвердевание пленки возможно лишь при температурах значительно выше комнатной (от 100° С и выше). В лаках печной сушки применяют термореактивные пленкообразующие вещества (глифталевые, резольные и другие смолы), отвердевание которых обусловлено процессами полимеризации, требующими повышенных температур. Лаки горячей сушки, как правило, обладают более высокими механическими и электрическими характеристиками.
По лаковой основе лаки делятся на смоляные, масляные, масляно-битумные и эфироцеллюлозные.
Смоляные лаки представляют собой растворы природных или синтетических смол в органических растворителях. К смоляным лакам относятся шеллачные, глифталевые, бакелитовые, поливинилацеталевые, кремнийорганические и др. В зависимости от основы смоляные лаки могут быть термопластичными (поливнилацеталевые, полихлорвиниловые и др.) и термореактивными (глифталевые, бакелитовые и др.).
Масляные лаки представляют собой растворы растительных (высыхающих и полувысыхающих) масел в органических растворителях. К высыхающим маслам относятся тунговое и льняное масла. Тунговое масло добывается из орешков тунгового дерева, оно быстро высыхает, образуя эластичную влагостойкую пленку. Льняное масло получается из семян льна. Уваренное до определенной плотности льняное масло служит основой масляных лаков. В масляные лаки обычно вводят сиккативы.
Пленки масляных лаков являются термореактивными веществами, т. е. не размягчаются при нагревании. С целью повышения твердости пленок в масляные лаки вводят иногда природные или синтетические смолы.
Область применения масляных лаков в электротехнике весьма ограничена по сравнению со смоляными лаками. Масляные лаки применяют для пропитки электроизоляционных лакотканей, эмалирования обмоточных проводов и как покровные лаки, отличающиеся стойкостью к влаге.
Масляно-битумные лаки представляют собой растворы масляно-битумных смесей в органических растворителях (скипидар, толуол, ксилол и др.). Для этого применяют битумы нефтяные и природные (асфальты). Из растительных масел применяется главным образом льняное масло. Пленки этих лаков имеют черный цвет. Они обладают хорошими электроизоляционными свойствами, отличаются эластичностью и водостойкостью. Пленки масляно-битумных лаков термопластичны и легко растворяются в минеральных маслах и в ряде растворителей, что является их недостатком.
Масляно-битумные лаки (марок 441, 447, 458, 462 и др.) широко применяют в электротехнике в качестве пропиточных лаков для обмоток электрических машин.
Эфироцеллюлозные лаки представляют собой растворы эфиров целлюлозы (нитроцеллюлоза, ацетилцеллюлоза и др.) в смеси растворителей амилацетат, ацетон, спирты и др. Пленки этих лаков прозрачны, имеют характерный блеск и обладают стойкостью к минеральным маслам, бензину и озону. Эфироцеллюлозные лаки применяют преимущественно для лакирования хлопчатобумажных оплеток проводов с резиновой изоляцией — для защиты резины от действия бензина, минеральных масел и озона. К металлам эти лаки прилипают плохо .
Применение эфироцеллюлозных лаков облегчается тем, что они являются лаками воздушной сушки, но область применения их в электротехнике относительно невелика.
Характеристика лаков. Основными характеристиками лаков и жидком состоянии являются вязкость лака, время высыхания и пропитывающая способность лака. У лаковых пленок определяют термоэластичность, водопоглощаемость и электрические характеристики.
Вязкость лаков определяется с помощью приборов — вискозиметров. Для определения вязкости лаков чаще всего используют вискозиметр ВЗ-4. Он вмещает 100 мл испытуемой жидкости.
Сосуд вискозиметра вначале промывают бензином или другим растворителем и дают высохнуть на воздухе. Затем его заполняют испытуемым лаком и дают отстояться в течение 5 мин. После этого, подставив сосуд под сточное отверстие, открывают пробку и пускают в ход секундомер. За вязкость принимается время (сек.) истечения 100 мл данного лака из вискозиметра ВЗ-4. Вязкость является очень важной характеристикой лака, так как она определяет пропитывающую способность лаков и другие их свойства.
Время высыхания лака определяется следующим образом. Пропитывают испытуемым лаком полоски бумаги толщиной 0,05 мм и площадью 100x200 мм. В случае испытания лака воздушной сушки, пропитанные бумажные полоски сушат при температуре 20°С в хорошо вентилируемом помещении. Затем на поверхность лакированной бумаги накладывается кусочек фильтровальной бумаги, который прижимается к поверхности лакированной бумаги грузом 200 г, действующим на металлическую пяту площадью в 1 см . Это испытание продолжается в течение 30 сек. Лак считается высохшим, если после снятия груза фильтровальная бумага не прилипает к поверхности лакированной бумаги и не оставляет на ней волокон. При этом отмечается время высыхания лака при 20°С.
Если определяют время высыхания лака горячей сушки, то пропитанные лаком бумажные полоски сушат при повышенной температуре, указанной в технологической инструкции на данный лак. В остальном процессе испытания проводят так же, как и лака воздушной сушки. При очень высоких температурах высыхания (150—200°С) лакируют не полоски бумаги, а медные пластинки толщиной 1 мм.
Пропитывающая способность пропиточных электроизоляционных лаков определяется с помощью прибора, который был описан ранее.
Термоэластичность — время (час.) теплового старения лаковой пленки при заданной температуре, по истечении которого на пленке появляются трещины при изгибании ее вокруг стального стержня диаметром 3 мм.
Для определения этой характеристики испытуемый лак наносится (погружением) на тонкие (толщиной 0,1 мм) медные полоски шириной 15 мм и длиной 100 мм. Толщина высушенной лаковой пленки на медной полоске должна составлять 0,045 — 0,055 мм. Заготовленные лакированные полоски свободно подвешивают в термостате (обогреваемой камере), где поддерживается заданная температура испытания (105, 150, 200°С). При постоянном воздействии температуры и доступа кислорода воздуха лаковые пленки претерпевают процесс теплового старения, в результате чего становятся хрупкими.
Через определенные промежутки времени из термостата вынимают по одной лакированной медной полоске. После охлаждения до комнатной температуры полоску изгибают вокруг стального стержня диаметром 3 мм. Затем через лупу с пятикратным увеличением наблюдают за появлением трещин на наиболее растянутом участке изогнутой лаковой пленки.
Водопоглощаемостъ лаковой пленки — это увеличение веса лаковой пленки, нанесенной на металлическую полоску (толщиной 0,1 мм и площадью 50x50 мм), после пребывания ее в дистиллированной воде в течение 24, 48 час и более. Увеличение веса лаковой пленки (привес поглощенной воды) выражают в процентах по формуле:
%
где G0 — вес металлической пластинки без лаковой пленки;
G1 — вес металлической пластинки, покрытой лаком в исходном состоянии;
G2 — вес металлической пластинки, покрытой лаком, но после пребывания в воде.
Для определения электрических характеристик лак наносят ровным слоем толщиной 0,045—0,055 мм на медные пластинки толщиной 0,2 мм и площадью 150X125 мм . Медные пластинки предварительно обезжиривают каким-либо растворителем: бензином, толуолом и др. Затем, окуная пластинки в лак с последующей сушкой, наносят слой лака необходимой толщины. Пленка лака толщиной 0,045—0,055 мм образуется в результате многократного погружения медной пластинки в лак. Температуру и время сушки выбирают согласно технологической инструкции на данный лак.
В табл. 32 приведены характеристики нескольких широко применяемых
электроизоляционных лаков.
Следует заметить, что очень трудно подобрать электроизоляционный лак, удовлетворяющий одновременно нескольким требованиям, например, чтобы он быстро высыхал, был теплостойким и водостойким. Обычно быстровысыхающие лаки — не теплостойки, а лаки с высокой теплостойкостью, например кремнийорганические, требуют высоких температур для сушки (180 — 200°С).
Перед применением вязкость лака должна быть доведена до требуемой величины. С этой целью в загустевшие лаки небольшими порциями вводят разбавители (бензин, керосин и др.)
Растворители и разбавители являются легко воспламеняющимися жидкостями, а пары их в смеси с воздухом (при определенной концентрации) могут образовать взрывчатые смеси. Поэтому при работе с лаками должны соблюдаться меры предосторожности. Разведение больших количеств лака разбавителями следует производить в вытяжных шкафах или в хорошо вентилируемых помещениях, так как пары растворителей и разбавителей токсичны. Пропитка обмоток лаками должна производиться в специальных пропиточных установках, в которых объекты пропитки и лак находятся в герметически закрытых металлических емкостях.
Опасность пожара и опасность для работающего персонала в значительной мере устраняются при применении водно-эмульсионных лаков, растворителем в которых является водопроводная вода. В настоящее время получили распространение несколько видов доступных пропиточных водно-эмульсионных лаков, в состав которых не входят дорогостоящие органические растворители. Кроме воды и лаковой основы, в состав водно-эмульсионных лаков вводят еще эмульгаторы. Это вещества, препятствующие оседанию частичек лаковой основы, взвешенных в воде.
Основные характеристики электроизоляционных лаков. Таблица 32
Все темы данного раздела:
Г.Усть-Каменогорск 2011
Составила:
Каракатова Нина Федоровна- преподаватель Усть-Каменогорского политехнического колледжа.
Учебное пособие предназначен
Величин, принятые в книге.
α -температурный коэффициент линейного расширения
ω- угловая частота
γ- удельная проводимость
Основы металловедения.
Металловедение — наука, изучающая состав, внутреннее строение и свойства металлов и сплавов в их взаимосвязи, а также закономерности их изменения при тепловом, химическом и механическом воздейств
Строение и свойство металлов.
Кристаллическое строение металлов.
Разнообразные свойства металлов, благодаря которым они широко используются и технике, определяются их строением. Металлы
Железо и его сплавы.
Диаграмма состояния сплавов железа с углеродом. Сплавы железа с углеродом подразделяются на стали, содержащие до 2,14% углерода, и чугуны, содержащие от 2,14 до 6,67%
Влияние легирующих элементов на свойства стали.
Хром (Сr)повышает твердость, прочность и пластичность, сохраняет вязкость,увеличивает сопротивляемость стали коррозии, повышает прокаливаемость, позволяет производить закалку в
М - молибден
Маркировка легированной стали.Для обозначения легированной стали пользуются определенным сочетанием цифр и букв, показывающих примерный состав стали. Для стали конструкционной леги
Конструкционные легированные стали
Эта группа сталей применяется главным образом для изготовления ответственных деталей машин и металлических конструкций ( ГОСТ 4543 – 71).
Хромистые стали. Наиболее шир
Инструментальные легированные стали
Инструментальные легированные стали по сравнению с инструментальными углеродистыми сталями обладают преимуществами. При введение определенных легирующих элементов сталь приобретает красностойкость,
Стали с особыми свойствами.
Развитие техники, потребности авиационной, энергетической, химической и других отраслей промышленности предъявляют особые требования к сталям: например, способность сопротивляться коррозии и действ
Термическая и химико-термическая обработка металлов.
Термической обработкой металлов и сплавов называется процесс изменения внутреннего строения (структуры) металлов и сплавов путем нагрева, выдержки и последующего охлаждения с целью
Отжиг и нормализация.
В зависимости от температуры нагревания и условий охлаждения различают следующие виды термической обработки: отжиг, нормализация, закалка и отпуск. Они имеют различные назначения и отличаются друг
Закалка, скорость нагрева, закалочные среды, способы закалки.
Закалкой называют такую операцию термической обработки, при которой сталь нагревают до температуры, несколько выше критической, выдерживают при температуре и затем быстро охлаждают в воде, масле, в
Поверхностная закалка.
Часто требуется, чтобы деталь машины имела очень твёрдую износостойкую поверхность, но чтобы её сердцевина при этом оставалась вязкой, прочной, хорошо переносила удары и знакопеременные нагрузки. К
Обработка холодом.
Обработка холодом (при отрицательных температурах) является новым методом термической обработки, разработанным советскими учёными А. П. Гуляевым, С. С. Штейнбергом, Н. А. Минкевичем. Обработке холо
Отпуск и старение закаленной стали.
Отпуском называется процесс термической обработки, применяемый после закалки стали с целью устранения внутренних напряжений, уменьшения хрупкости, понижения твёрдости, увеличения вязкости и улучшен
Цементация.
Цементацией называется процесс насыщения поверхностного слоя низкоуглеродистой стали углеродом. Цель цементации – получение высокой твёрдости поверхностного слоя деталей при сохранении вязкой и мяг
Азотирование, цианирование.
Азотированием называется процесс насыщения поверхностного слоя стальных деталей азотом. Цель азотирования – получение высокой твёрдости и износоустойчивости, хорошей сопротивляемости действию перем
Диффузионная металлизация.
Диффузионной металлизацией называется процесс насыщения поверхностного слоя стальных изделий алюминием, хромом, кремнием, бором и другими элементами с целью придания ему окалиностой
Коррозии металлов и сплавов. Понятие о коррозии, ее виды.
Коррозией (латинское — «разъедание») металлов и сплавов называют разрушение их под действием внешней среды.
Почти все металлы (за исключением так называемых благородных— зо
Предохранение металлов от коррозии.
Сущность мероприятий по защите металлов or коррозии сводится к тому, чтобы не допускать непосредственного соприкосновения металла с разрушающей средой. Этого достигают, прежде всего, нанесением п
Медь и ее сплавы.
Многие цветные металлы и их сплавы обладают рядом ценных качеств: хорошей пластичностью, вязкостью, высокой электропроводностью и теплопроводностью, коррозионной стойкостью и др. Благодаря этим кач
Алюминий и его сплавы.
Алюминий- легкий металл серебристо-белого цвета, плотность 2,7 г/см3, температура плавления 660 °С. Механические свойства алюминия невысокие, поэтому в качестве конструкционного материал
Магниевые и титановые сплавы.
Магний представляет собой легкий металл серебристого цвета, плотность 1.74 г/см3, температура плавления 651 °С. При температуре, несколько превышающей температуру плавления, легко
Проводниковая медь и ее свойства.
Медь является одним из главных проводниковых материалов вследствие своей высокой электропроводности, механической прочности и стойкости к атмосферной коррозии. По электропроводности
Проводниковые сплавы на основе меди (бронзы и латуни).
Из сплавов на основе меди наибольшее применение в электротехнике получили бронзы и латуни.
Бронзами называются сплавы меди с оловом, алюминием и другими металлами, специаль
Проводниковый алюминий и его свойства.
Алюминий относится к группе легких металлов. Плотность алюминия равна 2,7 г/см 3, т.е. алюминий в 3,3 раза легче меди.
Доступность, сравнительно высокая проводим
Проводниковые железо и сталь.
В природе железо находится в различных соединениям с кислородом (FeO; Fe203; Fe304 и др.). Выделить химически чистое железо из этих соединений чрезвычайно трудно. По электрическим и магн
Свинец и его свойства.
Свинец — очень мягкий металл светло-серого цвета, обладающий высокой пластичностью и коррозионной стойкостью к многим реагентам (серной, соляной и уксусной кислотам, морской воде и
Благородные металлы, применяемые в электротехнике.
Благородными называются такие металлы, которые окисляются на воздухе при комнатной температуре. В группу благородных металлов входят: платина, золото и серебро. Из этих металлов в электротехнике на
Тугоплавкие металлы применяемые в электротехнике.
Из тугоплавких металлов наибольшее применений в электротехнике получили вольфрам и молибден.
Вольфрам — металл серого цвета с очень высокий температурой плавления 3370°С и
Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением.
В ряде случаев от проводниковых материалов требуется высокое удельное сопротивление p, малый температурный коэффициент сопротивления и стойкость к окислению при повышенных те
Проводниковые сплавы высокого сопротивления на основе меди и никеля.
Проводниковыми сплавами, применяемыми для изготовления точных (образцовых) сопротивлений, являются манганины. Они состоят из меди (Cu), марганца (Mn) и никеля (Ni). Наиболее распространенным
Жаростойкие проводниковые сплавы.
Для нагревательных элементов, применяемых в электронагревательных приборах и печах сопротивления, необходимы проволока и ленты, могущие длительно работать при температурах от 800 до 1200°С. Описанн
Свойства сверхпроводников.
Явление сверхпроводимости было открыто нидерландским физиком X. Камерлинг-Оннессом в 1911 г. Согласно современной теории, на основные положения которой были развиты в работах Д. Лардина, Л. Купера,
Электроугольные материалы и изделия.
К электроугольным изделиям относятся щетки для электрических машин, электроды для электрических печей, контактные детали, высокоомные угольные сопротивления и некоторые другие издел
Основные свойства электроугольных изделий.
Из электроугольных изделий наибольшее применение имеют электрощетки, которые чаще всего называют просто щетками. Их мы рассмотрим более подробно.
Применяемые в настоящее вр
Экранные материалы.
Эффективностью экранирования называется отношение напряжений токов, напряженность электрического и магнитного полей в экранируемом пространстве при отсутствии и наличии экрана.
Э=U/U'=1/1'
Обмоточные провода.
Медные и алюминиевые обмоточные провода применяют для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и приборов. Обмоточные провода выпускают с эмалевой, волокнистой и плёночно
Монтажные провода.
Монтажные провода применяют для соединения различных приборов и частей в электрических аппаратах и машинах. Токопроводящие жилы монтажных проводов изготовляют из проводниковых метал
УСТАНОВОЧНЫЕ ПРОВОДА
б)
Рис. 19 . Установочные провода с резиновой изоляцией:
а — марки ПР, б — марки ПРГ ; 1 — однопроволочная жила. 2 — изоляция из вулканизированной резины
Контрольные кабели.
Контрольные кабели предназначены для неподвижного присоединения к электрическим приборам, аппаратам, сборкам зажимов электрических распределительных устройств с номинальным переменн
Силовые кабели с резиновой изоляцией.
Силовые кабели с резиновой изоляцией применяются для передачи и распределения электрической энергии в установках с напряжением 500,3000 и 6000 В переменного тока. Кабели с ре
Кабели с бумажной изоляцией.
Силовые кабели с бумажной пропитанной изоляцией выпускают напряжение 1,3,6,10,20,35 кВ и выше. Здесь рассматривают широко применяемые кабели на напряжения до 35 кВ.
Электроизоляционные материалы.
Рис. 36. Пути токов объемной и поверхностной
утечки через диэлектрик: 1- диэлектрик, 2- электроды
Известно, что каждый из материалов
Поляризация диэлектриков.
(р
Поляризацией диэлектриков называется процесс упорядочения связанных электрических зарядов внутри диэлектрика под действием напряжения. Процесс поляризации можно выяснить, предста
Потери энергии в диэлектриках.
Когда в диэлектрике происходят процессы поляризации, через него протекает электрический ток, вызванный этими процессами, поскольку при поляризации перемещаются электрические заряды.
Пробой диэлектриков.
Диэлектрики применяют в качестве электроизоляционных материалов в электрических установках, машинах и аппаратах, где они подвергаются действию высокого напряжения и могут быть разру
Способы измерения электрических характеристик диэлектриков.
Удельное сопротивление является основной электрической характеристикой всякого электротехнического материала (проводникового, электроизоляционного и полупроводникового). Оно вычисляется п
Тепловые характеристики и способы их измерения.
Температура вспышки паров жидких диэлектриков (масел) определяется с помощью прибора типа ПВНО (рис 68). Основой прибора является латунный сосуд с крышкой 8, состоящий из двух частей: нижней
Физико-химические характеристики электроизоляционных материалов.
Кислотное число — это количество миллиграммов (мг) едкого калия (КОН), которое необходимо для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г жидкого Диэлектрика. Кислотное число опре
Влажностные свойства диэлектриков.
При выборе изоляционного материала для конкретного применения приходиться обращать внимание не только на его электрические свойства в нормальных условиях, но рассматривать также их стабильность при
Гигроскопичность электроизоляционных материалов.
Электроизоляционные материалы в большей или меньшей степени гигроскопичны, т.е. обладают способностью впитывать в себя влагу из окружающей среды, и влагопроницаемы, т. Е. способны пропускать через
Газообразные диэлектрики. Значение газообразных диэлектриков.
К газообразным диэлектрикам относятся все газы, в том числе воздух, представляющий собой смесь ряда газов и паров воды.
Многие газы (воздух, азот и др.) используют в качестве диэлектриков
Электропроводность газов.
Во всех газах еще до воздействия на них электрического напряжения всегда имеется некоторое количество электрически заряженных частиц — электронов и ионов, которые находятся в беспорядочном тепловом
Пробой газов.
Развитие процесса ударной ионизации в газе приводит к пробою данного, объема газа (точка n на вольтамперной характеристике) В момент пробоя газа ток в нем резко возрастает, а напряжение стремится к
Пробои газов на границе с твердыми диэлектриками.
Выше рассматривались явления пробоя газа при отсутствии в нем твердых диэлектриков. На практике же часто встречаются случаи пробоя газа на границе с твердым диэлектриком. Примером этого является по
Минеральные электроизоляционные масла.
Минеральные масла получают методом дробной перегонки нефти. Химический состав их определяется составом нефти. Все нефтяные масла являются смесью различных углеводородов парафинового (метанового), н
Влияние примесей и физико-химических факторов на свойства электроизоляционных масел.
Свойства масел изменяются в зависимости от примесей, которые могут попасть в них в условиях эксплуатации, а также от температуры и других факторов.
Рис. 94. Зависимос
Очистка и сушка электроизоляционных масел.
Несмотря на меры предохранения масла от окисления, оно все же окисляется и со временем в нем появляются твердые и жидкие продукты окисления и вода. Поэтому находящееся в эксплуатации масло необходи
Регенирация электроизоляционных масел.
С увеличением степени старения масла увеличивается его кислотное число. Если кислотное число в масле достигает величины 0,25-0,50 мг КОН/г, то масло регенерируют, т.е. восстанавливают его химически
Растительные масла.
Большое значение в электроизоляционной технике имеют растительные масла – вязкие жидкости, получаемые из семян различных растений. Из числа растительных масел особо должны быть отмечены высыхающ
Синтетические жидкие диэлектрики.
Из синтетических жидких диэлектриков наибольшее применение получили совол и «калория-2».
Совол - жидкий синтетический диэлектрик. Исходным материалом для изготовления служат кристаллическо
Полимеризационные органические диэлектрики.
К полимеризационным диэлектрикам, широко применяемым в электротехнике, относится полистирол, полиэтилен, поливинилхлорид и др.
Полистирол- твердый прозрачн
Поликонденсационные органические диэлектрики.
Из этой группы высокополимерных материалов в электротехнике получили наибольшее применение: резольные, новолачные полиэфирные,поливинилацеталевые и эпоксидные смолы.
Резольные смолы
Природные электроизоляционные смолы.
Из природных смол наибольшее применение в электротехнике получили канифоль, шеллак и битумы.
Канифоль представляет собой хрупкое стеклообразное вещество в виде кусков неправильной
Нагревостойкие высокополимерные диэлектрики.
Одной из важнейших задач электроматериаловедения является разработка электроизоляционных материалов с повышенной нагревостойкостью. Применение таких материалов в изоляции электрических машин и апп
Электроизоляционные пластмассы.
Пластическими массами, или пластиками, называются материалы, способные в нагретом состоянии приобретать пластичность, т. е. легко принимать заданную форму какого-либо изделия и ее сохранять. Пласт
Свойства и области применения пластмассы.
Изделия из пластических масс, применяемые в электротехнике, многообразны, так как очень много возможностей их использования и различны требования, предъявляемые к ним. Помимо электрических свойств,
Пленочные электроизоляционные материалы.
Пленочные электроизоляционные материалы представляют собой гибкие пленки и ленты, получаемые из синтетических высокополимерных диэлектриков: полистирола, полиэтилена, фторопласта-4 и др.
Слоистые электроизоляционные пластмассы.
Слоистые пластмассы (слоистые пластики) — это материалы, в которых наполнителем служит бумага или ткани, создающие слоистую структуру материала. Связующим веществом в них являются термореактивные ф
Воскообразные диэлектрики
Характерными особенностями воскообразных диэлектриков являются их мягкость, незначительная механическая прочность и наличие жирной, плохо смачиваемой водой поверхности, вследствие чего водопоглащае
Электроизоляционные резины.
Резины широко применяют в производстве электрических проводов и кабелей, где они выполняют роль электроизоляционных материалов (электроизоляционные резины) или роль защитных покров
Электроизоляционные эмали.
Эмали представляют собой лаки с введенными в них мелкораздробленными (мелкодисперсными) веществами — пигментами. В качестве пигментов применяют неорганические вещества, преимущественно окислы метал
Термопластичны компаунды.
Компаунды — это электроизоляционные составы из нескольких исходных веществ. В момент применения компаунды представляют собой жидкости, которые постепенно отвердевают.
В отличие от лаков и
Термореактивные компаунды.
Большой практический интерес представляют термореактивные компаунды, которые не размягчаются при последующем нагревании. К таким электроизоляционным составам относятся компаунды МБК; КГМС, являющие
Электроизоляционных материалах.
Волокнистые материалы состоят из волокон. По своему происхождению волокна могут быть природные, искусственные и синтетические. К природным относятся асбестовые, хлопковые, льняные, натуральный шелк
Древесина и ее свойства.
Древесина обладает очень высокой гигроскопичностью, поэтому электроизоляционные свойства ее очень низки. Свежесрубленные лиственные деревья (дуб, бук, граб) содержат от 35 до 45% во
Волокнистые диэлектрики.
Из дерева путем его химической обработки поучают целлюлозу, или клетчатку, которая является сырьем для изготовления различных электроизоляционных бумаг и картонов. В составе дерева,
Текстильные электроизоляционные материалы.
В качестве электроизоляционных материалов широко применяются текстильные материалы: пряжа, ткани, ленты и другие виды текстильных изделий. В таких материалах употребляются натуральн
Намотанные электроизоляционные изделия.
Изготавливают слоистые намотанные электроизоляционные изделия в виде цилиндров, трубок, прессованных стержней и различных фасонных деталей. Для этих изделий применяют бумагу, покрытую бакелитовым л
Электроизоляционная слюда и материалы на ее основе.
Слюда представляет собой природный минерал с характерным слоистым строением, позволяющим расщеплять кристаллы слюды на тонкие листочки толщиной до 0,005 мм. Расщепление кристаллов
Миканиты.
Миканиты — твердые или гибкие листовые материалы, получаемые склеиванием листочков щипаной слюды с помощью клеящих смол (шеллачной, глифталевой и др.) или лаков на основе этих смол.
Рис
Микафолий, микалента.
Микафолий — рулонный или листовой материал, состоящий из двух или трех слоев щипаной слюды (мусковит или флогопит), наклеенных на плотную телефонную бумагу толщиной 0,05 мм. В кач
Слюдинитовые электроизоляционные материалы.
При разработке природной слюды и изготовлении из нее электроизоляционных материалов образуется около 90% различных отходов. Среди них большой процент составляют мелкие отходы слюды
Электрокерамические материалы.
Электрокерамические материалы представляют собой твёрдые камнеподобные вещества, которые можно обрабатывать только абразивами (карборунд, алмаз). К электрокерамическим материалам от
Изоляторная керамика.
Одним из широко применяемых керамических материалов является электротехнический фарфор. Из него изготовляют многочисленные конструкции изоляторов высокого и низкого напряжения. Исхо
Фарфоровые изоляторы.
Из электротехнического фарфора изготовляют изоляторы установок низкого напряжения и для линий связи, а также различные электроустановочные изделия (основания для пробочных предохран
Стекло и стеклянные изоляторы.
Неорганическое стекло является дешевым материалом, так как оно изготовляется из очень доступных веществ: кварцевого песка (SiО2), соды (Na2CO3), доломита (СаС
Основные характеристики изоляторов.
Рис.136. Испытание штыревого изолятора с целью определения макроразрядного напряжения: 1- провод, 2- изолятор, 3- стальной штырь: А,Б,В,Г,Д,Е- путь электрического разряда
Конденсаторные керамические материалы.
Конденсаторные керамические материалы отличаются от обычных керамических материалов большей величиной диэлектрической проницаемости (e). Кроме того, большинство конденсаторных кер
Сегнетокерамика.
Среди рассмотренных керамических конденсаторных материалов особое место занимает титанат бария (ВаTiО3), отличающийся очень большим значением диэлектрической проницаемости (e = 1500&div
Минеральные диэлектрики.
Из минеральных диэлектриков наибольшее применение получили кварц, мрамор, асбест и асбестоцемент.
Кварц представляет собой естественный минеральный диэлектрик, обла
Электропроводность полупроводников
Полупроводниковые материалы имеют удельные электрические сопротивления 10-2—1010 Ом * см.
Электрический ток в полупроводниках обусловлен движением сравнительно небольшого
Полупроводниковых материалов.
Каждый полупроводниковый материал, как это выяснено выше, обладает электронной и дырочной электропроводностями. Под действием приложенного электрического напряжения свободные электроны движутся от
Основные характеристики магнитных материалов.
К магнитным материалам относятся железо, кобальт и никель в технически чистом виде и многочисленные сплавы на их основе. Наибольшее распространение получили технически чистое железо, стали и спла
Свойства магнитных материалов.
На свойства магнитных материалов оказывают заметное влияние их химический состав, способ изготовления и виды тепловой обработки их после изготовления. Не все, однако, свойства один
Магнитно -мягкие материалы.
Наиболее широко применяемыми магнитно-мягкими материалами являются технически чистое железо, листовая электротехническая сталь, сплавы железа и никеля с различным содержанием ник
Магнитно-мягкие сплавы
Хорошими магнитными свойствами обладает тройной сплав на основе железа, содержащий алюминия 5,4%, кремния 9,6%, железа 85%. Такой сплав называется альсифером. Его магнитные
Ферриты.
За последние годы были разработаны и приобрели широкое применение в электротехнике новые магнитные материалы, получившие название ферритов. Эти материалы неметаллические, и
Магнитные характеристики некоторых ферритов
Наименование ферритов
μн
, А/см
r wsp:rsidR="000000
Основные свойства магнитно-твердых материалов.
Магнитно-твердые материалы используются для изготовления постоянных магнитов, применяемых в различных электротехнических устройствах, где требуется наличие постоянного магнитного
Состав и магнитные характеристики кобальтовых сталей
Наименование стали
Состав, %
Магнитные характеристики
Сr
С
W
Со
Fе
Магнитно-твердые сплавы.
Магнитно-твердые сплавы, из которых изготовляют постоянные магниты, носят название альни, альниси, альнико и магнико.
Альни — тройной сплав, состоящий из алюминия,
Магнитно-твердые ферриты.
Постоянные магниты изготовляют также из магнитно-твердых ферритов. В настоящее время выпускают магнитно-твердые материалы на основе феррита бария. Исходными материалами для этого ф
Магнитные характеристики бариевых магнитов
Марка
магнита
Плотность,
г/см³
Нс, э
, Гс
Электрическая сварка.
Электрическая сварка металлов – русское изобретение.
Русский ученый Василий Владимирович Петров в 1802 году открыл явление электрической сварки и показал возможность плавления металлов в д
Газовая сварка и резка.
Газовая сварка относится к способам сварки плавлением. При это способе сварки кромки свариваемых деталей соединяются швом совершенно так же, как при дуговой сварке, но источником тепла служит не ду
Обработка давлением.
Обработкой металлов давлением (ОМД) называют технологический процесс изготовления заготовок или деталей целенаправленным пластическим деформированием исходного металла после приложения внешних сил.
Литье и литейное производство.
Литейным производством называется процесс изготовления литейных изделий, а так же соответствующая ему отрасль промышленности. В заводской практике широко используется термин «литьё», под ко
Виды литья.
Процесс получения отливки складывается из следующих операций:
1) Изготовление литейной формы.
2) Плавка металла.
3) Заливка металла в форму.
4) Затвердев
Специальные виды литья.
Применяют для устранения недостатков литья в песчано-глинистые формы – низкой точности размеров и чистоты поверхности, приводящих к большим припускам на механическую обработку и потерям металла в с
Паяние.
Паянием называется процесс получения неразъемного соединения различных металлов при помощи расплавленного промежуточного металла, плавящегося при более низкой температуре, чем соединяемые металлы.
Паяльные лампы.
Паяльными лампами нагревают спаиваемые детали и расплавляют припой. Ими пользуются чаще всего при пайке легкоплавкими припоями, но иногда применяют их при пайке тугоплавкими припо
Инструменты для паяния. Виды паянных соединений.
Основным инструментом для выполнения паяния является паяльник. По способу нагрева паяльники разделяют на три группы: периодического подогрева, с непрерывным подогревом газом или жидким топливом и
Паяние мягкими припоями.
Пайка мягкими припоями делится на кислотную и бескислотную. При кислотной пайке в качестве флюса употребляют хлористый цинк или техническую солярную кислоту, при бескислотной п
Лужение.
Покрытие поверхностей металлических изделий тонким слоем соответствующего назначению изделий сплава (олова, сплава олова со свинцом и др.) называется лужением, а наносимый слой — п
Паяние твердыми припоями.
Паяние твердыми припоями применяют для получения прочных и термостойких швов.
Паяние твердыми припоями осуществляют, соблюдая следующие основные правила:
как и пр
Особенности пайки некоторых металлов и сплавов.
Низкоуглеродистые стали хорошо подвергаются пайке как мягкими, так и твердыми припоями. В качестве мягких припоев применяют оловянно-свинцовистые припои, а в качестве флюса - хлорис
Дефекты пайки и техника безопасности.
Дефекты при паянии, их причины и меры предотвращения следующие:
припой не смачивает поверхность паяемого металла вследствие недостаточной активности флюса, наличия окисной пленки, жира и
Новости и инфо для студентов