Механические свойства - раздел Энергетика, ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ И КОНСТРУКЦИОННОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ При Эксплуатации Электротехнического Оборудования Электроизоляционные Материа...
При эксплуатации электротехнического оборудования электроизоляционные материалы и диэлектрики подвергаются воздействию различных факторов, вредно сказывающихся на свойствах изоляции. Твердые диэлектрики испытывают разрушающее воздействие механических нагрузок. Например, в мощных трансформаторах большие нагрузки возникают под действием электродинамических сил. В некоторых видах электрооборудования на изоляцию оказывают влияние воздействие усилий, вызванные большими ускорениями, вибрацией. Большие механические напряжения могут быть еще более опасны в сочетании с действием высокой напряженности поля. При действии такой комбинированной нагрузки происходит обычно снижение электрической прочности изоляции, что может привести к негативным последствиям.
Механические свойства характеризуют способность диэлектрика выдерживать внешние статические и динамические нагрузки без недопустимых изменений первоначальных размеров и формы. К основным механическим свойствам относятся прочность, твердость, хрупкость, пластичность, прочность на разрыв, относительное удлинение при разрыве, относительная деформация при сжатии или изгибе.
Для пластмасс важной характеристикой является сопротивление раскалывания. Для его определения используют брусок размером 15x15x10. В ходе испытаний в торец испытуемого материала, размещенного на нижней опорной плите разрывной машины, вдавливается клин, прикрепленный к верхней плите. Сопротивление раскалывания Sр=F/b, где F – наибольшая нагрузка в момент раскалывания образца, Н; b – ширина средней части образца, м.
В большинстве случаев при определении твердости электроизоляционных материалов используется статический метод вдавливания индентера - стального полированного шарика диаметром 5 мм в поверхность образца при заданной нагрузке (рис.1.31). Твердость определяется глубиной вдавливания шарика по истечении 30 секунд.
Н =
Способность диэлектрика выдерживать динамические механические нагрузки характеризуют ударной вязкостью (предел прочности при ударном изгибе) и стойкостью к вибрации. Прочность на удар определяется как работа, затраченная на излом образца, отнесенная к его сечению. Определяется на маятниковом копре Шарпи (рис.1.32). В таком режиме работают многие узлы электротехнического оборудования, выполненные из пластмасс и слоистых пластиков и других материалов.
Ауд = G(h1 - h2)
Удельной ударной вязкостью называется отношение энергии удара к площади его поперечного сечения s=Ауд/S.
Стойкость материалов и изделий к вибрациям определяется отсутствием механических повреждений, нарушением герметичности, сохранением в заданных пределах электрических параметров изоляции после воздействия в течение определенного времени вибрации с заданной амплитудой, частотой, температуры.
Механические свойства гибких материалов (пленок, бумаги, лакотканей) характеризуются таким условным параметром, как стойкость к надрыву. Для его определения используют полоску материала, которую пропускают в закрепленную в верхнем зажиме разрывной машины скобу (имеющую форму полукольца), перегибают на 180о, затем оба конца закрепляют в нижнем зажиме (рис.1.33). При натяжении полоски наибольшие усилия передаются на ее края. Стойкость к надрыву численно равна нагрузке, при которой происходит надрыв краев полоски.
.
Относительное удлинение после разрыва δ — отношение приращения длины образца при растяжении к начальной длине ℓ0 , %,
=·100,
где ℓ0— длина образца после разрыва.
Относительным сужением после разрыва ψ называется уменьшение площади поперечного сечения образца, отнесенное к начальному сечению образца, %:
ψ=·100 ,
где Sк— площадь поперечного сечения образца в месте разрыва. Относительное удлинение и относительное сужение характеризуют пластичность.
Для многих электроизоляционных материалов важным параметром является гибкость, которая обеспечивает сохранение высоких механических и электрических параметров изоляции при самых разнообразных механических деформациях. Гибкость лаковых пленок определяется путем изгибания тонкой медной фольги с нанесенной на нее лаковой пленкой вокруг стержней разных диаметров. Показателем гибкости является тот диаметр, при сгибании вокруг которого пленка начинает растрескиваться.
Для жидких и полужидких электроизоляционных материалов, масел лаков, пропиточных и заливочных компаундов одной из важных характеристик является вязкость – свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной их части относительно другой. Вязкость определяет электрические свойства электроизоляционных материалов и такие технологические процессы производства электрической изоляции, как пропитка твердых материалов, прессование материалов. Вязкость минерального масла определяет конвекционный отвод тепла от нагретых частей в окружающую среду в масляных трансформаторах, выключателях и других устройствах. Для определения вязкости чаще всего используют методы, основанные на определении скорости истечения жидкости через калиброванное отверстие:
- вискозиметр Энглера, на котором определяют, во сколько раз испытываемая жидкость при данной температуре вытекает медленнее, чем вода при температуре 20оС;
- вискозиметры-воронки с разными диаметрами сопла, с помощью которых определяют время истечения данной жидкости.
государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования... САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Механические свойства
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Диэлектрическая проницаемость диэлектриков
Любой диэлектрик, с нанесёнными на него электродами, можно рассматривать, как конденсатор определённой ёмкости (U–приложенное напряжение, Р–полимеризация, Е–внешняя напряжённость).
Токи в диэлектриках
В момент включения и выключения постоянного электрического поля через диэлектрик электрического конденсатора протекает обусловленный быстрым
Виды диэлектрических потерь
Существует четыре основных вида диэлектрических потерь.
Потери, обусловленные поляризацией. Наблюдаются в веществах с релаксационной поляризацией (диэлектрики с дипольной
Пробой газообразных диэлектриков
Газообразные диэлектрики обладают высокими электроизоляционными свойствами только при низких напряжениях. При высоком напряжении начинается
Пробой жидкого диэлектрика
Пробивное напряжение жидкости или электрическая прочность зависит от чистоты жидкости, наличия посторонних примесей и газовых включений. В ж
Тепловые свойства диэлектриков
Температура - это понятие, введенное для характеристики энергии, которой обладают молекулы вещества. С другой стороны, это физическая характеристика, которая соответствует равновес
Влажностные свойства диэлектриков
Все изолирующие материалы поглощают влагу. Наличие пор, сообщающихся с атмосферой, приводит к снижению влагостойкости материала, плотная его структура затрудняет проникновение воды и повышает влаго
Радиационные свойства
Способность материала сохранять свои эксплуатационные характеристики под действием ионизирующих излучений называется радиационной стойкостью.Ионизирующие излучения вызывают в диэле
Трансформаторное масло
Трансформаторные масла применяют для заливки силовых и измерительных трансформаторов, реакторного оборудования, а также масляных выключателей. В последних аппаратах масла выполняют функции дугогася
Гетероцепные термопластичные смолы.
Полиамиды. Продукты поликонденсации, образованные повторяющимися группами – СН2 – и пептидными группами – СО – NН – . Имеют высокую механическую прочность
Полярные термопласты
Полярные термопласты имеют повышенные значения диэлектрической проницаемости и высокие диэлектрические потери, которые существенно зависят от температуры и частоты напряжения. Знач
Текстильные материалы
Текстильные материалы получают методом специальной обработки длинноволокнистого сырья. Ткани отличаются от бумаг упорядоченным строением (переплетением) нитей. Текстильные материалы имеют бо
Кристаллизация металлов
Процесс образования в металлах кристаллической решетки называется кристаллизацией. Для изучения процесса кристаллизации строят кривые охлажд
Точеные дефекты
Одним из распространенных несовершенств кристаллического строения является наличие точечных дефектов: вакансий, дислоцированных атомов и примесей. (рис. 2.1.)
Кристаллизация сплавов.
Кристаллизация сплавов подчиняется тем же закономерностям, что и кристаллизация чистых металлов. Необходимым условием является стремление системы в состояние с минимумом свободной энергии.
Диаграмма состояния.
Диаграмма состояния представляет собой графическое изображение состояния любого сплава изучаемой системы в зависимости от концентрации и температуры (рис. 4.5)
.
Структуры железоуглеродистых сплавов
Железоуглеродистые сплавы – стали и чугуны – важнейшие металлические сплавы современной техники. Производство чугуна и стали по объему превосходит производство всех других металлов вместе взятых бо
Компоненты и фазы железоуглеродистых сплавов
Компонентами железоуглеродистых сплавов являются железо, углерод и цементит.
1. Железо – переходный металл серебристо-светлого цвета. Имеет высокую температуру плавл
Структуры железоуглеродистых сплавов
Все сплавы системы железо – цементит по структурному признаку делят на две большие группы: стали и чугуны.
Особую группу составляют сплавы с содержанием углерода менее 0,02% (точка Р), их
Титан и его сплавы
Титан серебристо-белый легкий металл с плотностью 4,5 г/см3. Температура плавления титана зависит от степени чистоты и находится в пределах 1660…1680oС.
Деформируемые сплавы, упрочняемые термической обработкой.
К таким сплавам относятся дюралюмины ( сложные сплавы систем алюминий – медь –магний или алюминий – медь – магний – цинк). Они имеют пониженную коррозионную стойкость, для повышения которой вводитс
Латуни.
Латуни могут иметь в своем составе до 45 % цинка. Повышение содержания цинка до 45 % приводит к увеличению предела прочности до 450 МПа. Максимальная пластичность имеет место при содержании цинка о
Дефекты обработки металлов
Коррозия– окисление металла при взаимодействии поверхности стальных деталей с печными газами.
Обезуглероживание– выгорание углерода с поверхности детали,
Сверхпроводники
При температурах, близких к абсолютному нулю, изменяется характер взаимодействия электронов между собой в кристаллической решётке, при этом становится возможным притяжение между одноимённо заряженн
Контактные материалы
Электрическим контактом называют поверхность соприкосновения токоведущих частей электротехнических устройств, а также конструктивные приспособления, обеспечивающие такой контакт. П
Тугоплавкие металлы
Вольфрам— чрезвычайно тяжелый твердый металл серого цвета. Из всех металлов он обладает наиболее высокой температурой плавления. Вольфрам получают из руд различного состава. При ме
Благородные металлы
Золото- жёлтый металл высокой пластичности, весьма устойчивый к коррозии. Значение sр = 150 МПа, а Dl/l =40%. Используется для покрытия контактов в электро
Низкочастотные магнитомягкие материалы
Магнитомягкие материалы должны обладать большой индукцией насыщения, т.е. пропускать максимальный магнитный поток через заданную площадь поперечного сечения магнитопровода. Выполнение этого требова
Магнитные материалы различного назначения.
Магнитотвёрдые материалы. Металлокерамические и металлопластические магниты. Магнитотвердые ферриты. Сплавы на основе редкоземельных материалов.
К магнитотвер
Высокочастотные магнитомягкие материалы
Под высокочастотными магнитомягкими материалами понимают вещества, которые должны выполнять функции магнетиков при частотах свыше нескольких сотен или тысяч герц. По частотному диапазону применения
Магнитные материалы специализированного.
Магнитные пленки. Термомагнитные материалы. Ферриты для СВЧ. Магнитострикционные материалы.
Сплавы, отличающиеся незначительным изменением магнитной проницаемости п
I. КОНСТРУКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Разрабатываются теоретические основы создания новых типов сталей, сочетающих высокую прочность со специальными физико-химическими свойствами. Создаются экономичные, с высокими техно
VI. КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ.
Разрабатываются теоретические основы создания новых композиционных материалов (КМ), в следующих направлениях:
- совместимость компонентов КМ: термодинамика и химия контактн
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