Управление образования южно казахстанской области



бет61/67
Дата01.03.2022
өлшемі2.35 Mb.
#455864
түріПротокол
1   ...   57   58   59   60   61   62   63   64   ...   67
Электротехнические материалы - лекции 0911013

Контрольные вопросы:

  1. Основные характеристики. Механические характеристики.

  2. Электроизоляционные линекиновые и стекловолокнистые трубки.



Электроизоляционная слюда и материалы на ее основе.


Слюда - минерал ионно-кристаллического строения, обладающий способностью расщепляться на пластины. По химическому составу слюда представляет собой водные алюмосиликаты. Основные диэлектрические характеристики слюды:
• ε = 5…7;
• tgδ = (5…50).10-4;
• ρ = 1013 Ом·м;
• Епр = 12 МВ/м.
Слюда относится к электроизоляционным материалам высшего класса нагревостойкости: температура начала резкого ухудшения свойств составляет 700...900°С. Слюда применяется для конденсаторов, штампованных деталей электронных и осветительных ламп, для изоляции коллекторных пластин электрических машин.
Слюда – природный кристаллический электроизоляционный материал, который легко расщепляется на тонкие пластинки по параллельным друг к другу плоскостям. Эти плоскости называются плоскостями спайности.
Слюда обладает высокими электроизоляционными свойствами, нагревостойкостью, механической прочностью, гибкостью, прозрачностью (в тонких слоях многих видов слюды), резко выраженной анизотропией (свойства слюды поперек и вдоль плоскости спайности существенно различаются).
Слюда встречается в природе в виде кристаллов, включенных в горные породы, и составляет 3,8% массы земной коры. Известно более 30 разновидностей слюды, однако для диэлектрической изоляции применяют только мусковит и флогопит.
Мусковит – это алюмосиликат калия, который можно приближенно выразить формулой K2O5 . 3 Al2O3. 6 SiO2. 2H2O. Он прозрачен, примеси окрашивают его в светлые тона (зелёный, розовый).
Мусковит имеет хорошие электроизоляционные свойства (лучше, чем у флогопита), высокую механическую прочность, твердость, гибкость, упругость, стабильность свойств во времени, температуру начала обезвоживания и резкого ухудшения свойств при 500...600°С.
Из лучших сортов мусковита производят конденсаторную слюду и телевизионную слюду, которую применяют в виде диэлектрической основы для фотокатодов и мишеней в передающих телевизионных трубках.
Флогопит – это магнезиальный силикат калия, который можно приближенно выразить формулой K2O . 6MgO. 6SiO2. 2H2O. Он имеет темный цвет и более высокую нагревостойкость (до 1000°С), но по изоляционным свойствам уступает мусковиту.
Слюду применяют также в виде штампованных фасонных изделий для крепления и электрической изоляции внутренней арматуры в электронных лампах, в качестве тепловой защиты цоколей мощных электрических ламп накаливания, в качестве наполнителя в нагревостойких органических пластмассах.
Кроме минеральной (природной) применяется синтетическая слюда фторфлогопит KMg3 . Si3AlO10. F2, в котором атомы воды замещены фтором. Эту слюду получают в результате выращивания кристаллов из расплавленной шихты, содержащей кварцевый песок, оксиды алюминия и магния, фтористые соединения калия и магния. Фторфлогопит обладает более высокими электрическими параметрами, чем природная слюда, более нагревостоек, химически устойчевее обычного флогопита, не вспучивается при нагревании и выдерживает смену температуры от -70 до + 1000°С.
Из-за сравнительно высокой стоимости синтетическая слюда ограничена в применении. Её используют для изготовления окон волноводов, счетчиков частиц высокой энергии, конденсаторов с высокой рабочей температурой.
Слюдяные электроизоляционные материалы изготавливают на основе пластинок щипаной природной или синтетической слюды. К ним относятся миканиты, слюдинаты, слюдокерамика, прессмика, микалекс.
Миканиты – слоистые материалы, в которых отдельные пластинки слюды склеивают между собой лаком или органическим связующим веществом. Иногда эти материалы прессуются.
Различают миканиты : коллекторный, прокладочный, формовочный, гибкий, жароупорный, микафолий.
Гибкий миканит должен формоваться и изгибаться в отличие от формовочного при нормальной температуре (выпускают в рулонах и листах), применяется для междувитковой и пазовой изоляции электрических машин.
Жароупорный миканит получают на основе слюды флогопит и нагревостойкого связующего вещества (эидкого стекла, фосфорнокислого аммония). Применяется для изоляции нагревательных приборов.
Микафолий отличается от гибкого миканита тем, что он приобретает гибкость только в нагретом состоянии. Его получают наклеиванием одного и более слоев слюды на бумагу или стеклоткань. Применяют для изготовления различных изоляционных шпилек истержней.
Слюдинаты по сравнению с миканитами более монолитны и однородны по толщине, имеют более высокую рабочую температуру и электрическую прочность. Для изготовления слюдинитов используют слюдянитовую бумагу. Сферы применения те же, что у миканитов.
Слюдокерамика получается в процессе обжига спрессованной мелкокристаллической слюды (мусковита и фторфлогопита) со связующим компонентом (85%-й раствор фосфорной кислоты в количестве о 5% до 15% массы). Готовые изделия сушат и обжигают. Применяют в качестве термостойкой изоляции установочных и вакуумплотных деталей, элементов корпусов полупроводниковых приборов и интегральных схем, изоляторов радиоламп.
Стекла - материалы аморфного строения, состоящие из оксидов различных элементов. В качестве стеклообразующих оксидов используются SiO2, B2O3, Al2O3, P2O5. Наибольшее распространение получили силикатные стекла на основе двуокиси кремния SiO2, благодаря химической стойкости, дешевизне и доступности сырья.
Стекла - это неорганические диэлектрики с ионным типом поляризации. По механическим свойствам они обладают высокой прочностью на сжатие, но малой прочностью на растяжение, твердостью в сочетании с хрупкостью. Оптические свойства стекол характеризуются прозрачностью, коэффициентом преломления и т.д.
Ситаллы - это стеклокристаллические материалы, получаемые путем стимулированной кристаллизации стекол. В качестве катализаторов кристаллизации в стекломассу вводятся соединения с ограниченной растворимостью или легко кристаллизующиеся из расплава. К ним относятся TiO2, FeS, B2O3, Cr2O3, V2O5, фториды и фосфаты щелочных и щелочноземельных металлов.
Ситаллы имеют температуру текучести Тт = 1300°С, температурный коэффициент линейного расширения αl = (1,2…12).10-6 К-1. Многие ситаллы обладают высокой химической стойкостью в сильных кислотах (кроме HF) и щелочах. Доступность сырья и простая технология обеспечивают невысокую стоимость изделий. Ситаллы применяются для подложек гибридных интегральных схем, тонкопленочных резисторов, деталей электровакуумных приборов, работающих в условиях глубокого вакуума, деталей СВЧ-приборов, конденсаторов.
Стекловолокно получают из расплавленной стекломассы вытяжкой через фильеру с быстрой намоткой на вращающийся барабан (d = 4...7 мкм). Из стекловолокна методом текстильной технологии ткут ткани, ленты, делают шланги. Преимущества стекловолокнистой изоляции состоят в высокой нагревостойкости, значительной прочности, малой гигроскопичности и хороших электроизоляционных свойствах.
Световоды используются в оптоэлектронике для передачи различной информации от источника к приемнику с помощью тончайших волокон. Отдельные волокна соединяются в световые кабели (жгуты) с внутренними межволоконными светоизолирующими покрытиями. Чтобы предотвратить прохождение света из одного волокна в другое их покрывают светоизолирующей оболочкой из стекла с меньшим показателем преломления, чем у сердцевины. Тогда световой луч, падая из среды, оптически более плотной (сердцеви-
на), на поверхность раздела со средой, оптически менее плотной (оболочка) под углом больше предельного, будет испытывать многократное полное внутреннее отражение и пойдет вдоль волокна практически без потерь энергии.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   57   58   59   60   61   62   63   64   ...   67




©dereksiz.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет