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 — скрап. Из очищенного скрапа изготовляют слю­дяную (слюдинитовую) бумагу, из которой получают твердые или гибкие электроизоляционные материалы — слюдиниты.

Для получения слюдинитовой бумаги чистые отходы слюды подвергают равномерному нагреву до 800°С. В результате этого слюда теряет 45—50% химически связанной воды и вспучивается. Нагретая слюда поступает в содовый раствор, где выдерживается некоторое время, а затем переводится в бак с раствором соляной кислоты. При нейтрализации щелочи кислотой происхо­дит энергичное образование углекислого газа, что вызывает разделение слюды на мелкие частички. Образовавшуюся слюдяную массу промывают водой, чтобы удалить из нее остатки щелочи и кислоты, и получают текучую слюдяную массу — пульпу, состоящую из мелких частичек слюды, взвешенных в воде. Эта масса поступает на бумагоделательную машину, с помощью которой получают слюдинитовую бумагу толщиной 0,04 мм и шириной 450—900 мм.

Для улучшения электрических и механических свойств,слюдинитовых бумаг в слюдяную пульпу вводят различные связующие (кремнийоргаиические, глифталевые и другие смолы).

Коллекторный, прокладочный, формовочный и гибкий слю­диниты изготовляют горячим прессованием слюдинитовых бумаг и картонов, обработанных связующими. При соединении слюди­нитовых бумаг с гибкими подложками (телефонной бумагой, стеклянной тканью и т. п.) получают гибкие электроизоляцион­ные слюдинитовые материалы — слюдинитофолий, слюдинитовые ленты.

Из слюдинита изготовляют те же электроизоляционные материалы, что и из щипаной слюды. Однако слюдинитовые материалы обладают большей равномерностью по толщине, большей однородностью и несколько повышенными электрическими ха­рактеристиками. В качестве недостатков слюдинитовых материа­лов необходимо отметить меньшее удлинение их при разрыве и несколько пониженную влагостойкость.

Разработка слюдинитовых материалов имеет большое технико-экономическое значение, поскольку этим достигается экономия в расходовании дефицитной природной слюды.

Ниже кратко описываются свойства важнейших слюдинитовых материалов.

Коллекторный слюдинит (марки КС и КС-1). В марках буквы означают: К — коллекторный; С — слюдинит, 1 — понижен­ная усадка, которая не должна превышать 7,0% при 20°С и давлении 600 кГ/см² и 1,4% при 160°С и том же удельном давлении.

Процесс производства коллекторного слюдинита состоит из двух этапов — пропитка слюдинитовой бумаги клеящим лаком и прессование из нее листов коллекторного слюдинита. «Стопро­центные» слюдинитовые бумаги состоят из мельчайших частичек слюды без какого-либо связующего. Они предварительно покрываются (на специальных машинах) слоем шеллачного, глифталевого или кремнийорганического лака. Пропитанные лаком и высушенные листы слюдинитовой бумаги собирают в заготовки, которые разделяют друг от друга стальными листами, покрытыми тонким слоем специальной смазки. Несколько заготовок, состоящих из листов лакированной слюдинитовой бумаги, собирают в пакет. Последний помещают в пространство между стальными плитами гидравлического пресса с паровым обогревом. Прессование коллекторного слюдинита происходит при 160°C и удельном давлении 85 кГ/см². Коллекторный слюдинит выпускают в листах толщиной от 0,4 до 1,5 мм и площадью не менее 200x480 мм². Основные характеристики коллекторного слюдинита следующие: ρ_υ=10¹⁴Ом/см; Е_пр= 20-25 кВ/мм.

Прокладочный слюдинит (марки ПСК, ПСГ, ПСIII, ПСЭ). В марках буквы означают: П— прокладочный; С — слюдинит; К—кремнийорганический лак; Г — глифталевый лак; Ш — шел­лачный лак; Э — эпоксидно-фенольный лак.

Прокладочный слюдинит изготовляют по той же технологии, что и коллекторный слюдинит. Однако в связи с большим содержанием клеящего вещества (6—10%) и несколько меньшей плотностью прокладочного слюдинита, режим прессования его отличается от режима прессования коллекторного слюдинита. Прокладочный слюдинит выпускают в листах толщиной 0,4 — 2 мм и площадью (не менее) 175x350 мм². Основные характе­ристики прокладочного слюдинита следующие: ρ_υ=10¹³-10¹⁴Ом/см; Е_пр= 18-22 кВ/мм.

Формовочный слюдинит (марки ФСК, ФСКО, ФСГ, ФСГО, ФСШ. ФСШО). В марках буквы означают: Ф — формовочный; С — слюдинит; К — кремнийорганический лак; Г — глифтале­вый лак; Ш — шеллачный лак; О — на бумажной подложке (с целью повышения механической прочности). Заготовки фор­мовочного слюдинита прессуют при 130—140°С и очень малых давлениях (1—2 кГ/см²) в течение 5—10 мин.

Формовочный слюдинит содержит 15—35% клеящего вещества (смолы) и 45—85% слюды. Большое количество клеящего вещества и меньшее количество слюды содержат формовочные слюдиниты с бумажной подложкой. Формовочный слюдинит выпускают в листах толщиной 0,1 —1,0 мм и площадью (не менее) 150x500 мм².

Основной особенностью формовочного слюдинита является способность формоваться в нагретом состоянии (70—90°С). Из формовочного слюдинита, как и из формовочного миканита, изготовляют изоляционные изделия — манжеты для коллекторов, трубки, цилиндры, фасонные прокладки и другие детали. Формовочный слюдинит должен сохранять способность формоваться в нагретом состоянии в течение трех месяцев со дня отправки с завода-изготовителя.

Основные характеристики формовочного слюдинита: ρ_υ=10¹³-10¹⁴Ом/см; Е_пр= 20-40 кВ/мм. Меньшие значения этих характеристик наблюдаются у слюдинитов с бумажной подложкой.

Разновидностью формовочного слюдинита является стекло-слюдинит формовочный нагревостойкий. Он представляет собой формовочный слюдинит, оклеенный с одной стороны бесщелочной стеклотканью. В качестве клеящего вещества применяется кремнийорганический лак. обеспечивающий высокую нагревостойкость материала (до 220°С). Стеклослюдинит формовочный нагревостойкий выпускается в листах толщиной 0,1; 0,15 и 0.2 мм и площадью (не менее) 250X350 мм². Основные характеристики следующие: ρ_υ=10¹⁴-10¹⁵Ом/см; Е_пр= 25-50 кВ/мм.

Гибкий слюдинит (марки ГОП, ГТОП, ГО-В, ГСО-В, ГЧО-В). В марках буквы означают: Г — гибкий слюдинит; О — оклеен­ный бумагой; П — для пазовой изоляции (в электрических машинах); Т — лак типа ТГФ (масляно-глифталевый лак); В — для витковой изоляции; С — светлый глифтале-масляный лак; Ч — черный масляно-битумный лак.

Гибкий слюдинит изготовляют прессованием слоев слюдини­товой бумаги, пропитанной одним из клеящих лаков. Листы гиб­кого слюдинита оклеены с двух сторон микалентной бумагой. Материал содержит слюды не менее 45%, клеящего вещества (смола) — от 20 до 40% остальное — бумага и летучие вещества.

Гибкий слюдинит выпускают в листах толщиной 0,15—0.5 лис и площадью (не менее) 450x650 мм². Отличительной особен­ностью гибкого слюдинита является его гибкость в холодном состоянии (при 20°С) и однородность по толщине. Материал должен сохранять гибкость в течение 60 суток со дня отправки его с завода-изготовителя. Как и гибкий миканит, этот слюдинит применяется в виде изоляционных прокладок между секциями статорных и роторных обмоток, а также в качестве пазовой изоляции (коробочки) в электрических машинах низкого напряжения с всыпными обмотками. Основные характеристики следующие: ρ_υ=10¹³-10¹⁴Ом/см; Е_пр= 16-30 кВ/мм.

Гибкий нагревостойкий стеклослюдинит является разновидностью гибкого слюдинита и отличается от последнего тем, что он оклеен стеклотканью, а в качестве клеящего вещества применен кремнийорганический лак. Это обеспечивает материалу высокую нагревостойкость (до 250°С) и повышенную механическую прочность. Гибкий нагревостойкий стеклослюдинит применяется в качестве электроизоляционного Материала в электрических машинах и аппаратах с высокими рабочими температурами.

Материал выпускают в листах толщиной 0,1—0,2 мм и площадью (не менее) 250X350 мм².

Основные характеристики следующие: ρ_υ=10¹³-10¹⁵Ом/см; Е_пр= 20-35 кВ/мм.

Слюдинитофолий— гибкий материал, состоящий из слоев слюдинитовой бумаги, склеенных друг с другом, а также с бу­магой или стеклотканью, покрывающей материал с одной сто­роны.

Слюдинитофолий выпускают следующих марок: ССГ, СБГ, CCШ, СБШ, ССК. В марках буквы означают: С — слюдинито­фолий; С — (на втором месте) —стеклоткань; Б — бумага (под­ложка); Г — глифтале-масляный лак; Ш — шеллачный лак; К- кремнийорганический лак.

Слюдинитофолий изготовляют в рулонах шириной (не менее) 450 мм. Толщина слюдинитофолия 0,10; 0,15; 0,20 и 0,25 мм. Содержание клеящих веществ в слюдинитофолий 25—40%. Слю­динитофолий обладает способностью формоваться при темпера­туре 70—90°С.

Основные характеристики следующие: ρ_υ=10¹³-10¹⁴Ом/см; Е_пр=10-22 кВ/мм. Область применения слюдинитофолия та же, что и микафо­лия: изоляция роторных стержней электрических машин низкого и высокого напряжения и изоляция полюсов.

Слюдинитовая лента — гибкий электроизоляционный материал, состоящий из слюдинитовой бумаги, оклеенной с одной или двух сторон микалентной бумагой или стекломарлей.

Марки слюдинитовой ленты: ЛС₁,ЧБ, ЛС₁БС₂, ЛС₁С₃К, ЛС₁БС₃. Буквы в марках означают: Л — лента; С — слюдинито­вая; Ч — черный масляно-битумный лак; С — светлый глифтале-масляный лак; К — кремнийорганический лак; Б — микалентная бумага; С — стеклоткань (стеклянная марля).

Слюдинитовую ленту выпускают в роликах шириной 12, 15, 20, 25, 30 и 35 мм, а также в рулонах шириной 150—500мм. Толщина слюдинитовых лент 0,08; 0,10; 0,13; 0,17 и 0,2 мм. Содержание слюды не менее 40%, клеящего вещества 20—40%.

Особенностью слюдинитовой ленты является гибкость ее в хо­лодном состоянии, т. е. без подогрева.

Основные характеристики слюдинитовой ленты следующие: ρ_υ=10¹³-10¹⁴ом/см; Е_пр= 15-32 кВ/мм; σ_р = 2-4 Кг/см². Большие значения электрической и механической прочности от­носятся к стеклослюдинитовой ленте.

Слюдинитовые ленты применяют для витковой и корпусной изоляции в электрических машинах взамен микаленты.