Управление образования южно казахстанской области
жүктеу/скачать 2.35 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Электроизоляционная слюда и материалы на ее основе.
| Контрольные вопросы:
Основные характеристики. Механические характеристики. 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. жүктеу/скачать 2.35 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|