Общие сведения о диэлектрических материалах

Диэлектриками называют вещества, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле. В газообразных, жидких и твердых диэлектриках электрические заряды прочно связаны с атомами, молекулами или ионами и в электрическом поле могут лишь смещаться, при этом происходит разделение центров положительного и отрицательного зарядов, т.е. поляризация. Используемые диэлектрики содержат и свободные заряды, которые, перемещаясь в электрическом поле, обусловливают электропроводность – способность диэлектрика пропускать постоянный электрический ток. Однако количество таких свободных зарядов в диэлектрике невелико, поэтому ток весьма мал. Следовательно, для диэлектрика характерным является большое сопротивление прохождению постоянного тока. Удельное электрическое сопротивление диэлектриков равно 10¹²–10²⁰ Ом·м.

Диэлектрическими материалами называют класс электротехнических материалов, предназначенных для использования их диэлектрических свойств (большое сопротивление прохождению электрического тока и способность поляризоваться).

Электроизоляционными материалами называют диэлектрические материалы, предназначенные для создания электрической изоляции токоведущих частей в электротехнических и радиоэлектронных устройствах. Электрическая изоляция является неотъемлемой частью электрической цепи и, прежде всего, нужна для того, чтобы не пропускать ток по не предусмотренным электрической схемой цепям. Электрической цепью называется контур для протекания электрического тока. Электрическая схема представляет собой изображение электрической цепи с применением стандартизованных условных графических обозначений ее элементов.

Используемые в качестве электроизоляционных материалов диэлектрики называют пассивными. Широко применяются так называемые активные диэлектрики, параметры которых можно регулировать, изменяя напряженность электрического поля, температуру, механические напряжения и другие параметры воздействующих на них факторов.

По происхождению различают диэлектрические материалы природные, которые могут быть использованы без химической переработки, искусственные, изготавливаемые химической переработкой природного сырья, и синтетические, получаемые в ходе химического синтеза.

Из многообразия свойств диэлектрических материалов, определяющих их техническое применение, наиболее характерными являются электрические свойства – электропроводность, поляризация и диэлектрические потери, электрическая прочность и электрическое старение.

Техника, технология производства и эксплуатация электротехнического и радиоэлектронного оборудования предъявляют самые разнообразные требования к свойствам диэлектрических материалов. Кроме нужных электрических свойств диэлектрические материалы должны обладать еще и требуемыми термическими, механическими и многими другими свойствами.

Электрическая прочность диэлектриков характеризуется сопротивлением пробою. Пробой – это необратимое разрушение твердого диэлектрика под действием поля и потеря изолирующих свойств. Электрической прочностью или пробивной напряженностью E_пр называется отношение пробивного напряжения U_пр к толщине диэлектрика в месте пробоя. Различают три вида пробоя: электрический, тепловой и электрохимический.

Дата добавления: 2015-07-19