Слоистые пластики

Слоистые материалы относятся к композиционным диэлектрическим материалам. Наполнителем в них является листовой волокнистый материал.

Гетинакс получается посредством горячей прессовки прочной и нагревостойкой пропиточной бумаги, пропитанной бакелитом (термореактивной фенолформальдегидной смолой). Гетинакс обрабатывается резанием. Применяется в высоко- и низковольтном аппаратостроении, а также в технике связи. Фольгированный гетинакс применяется для изготовления печатных схем.

Текстолит аналогичен гетинаксу, но изготовляется из пропитанной ткани. Имеет повышенную ударную вязкость, стойкость к истиранию и раскалыванию. Применяется для изделий, подвергающихся ударным нагрузкам или работающим на истирание (детали переключателей).

К другим видам слоистых пластиком относятся текстогетинакс (внутренние слои бумаги, снаружи с обеих сторон – хлопчатобумажная ткань), асбогетинакс и асботекстолит (на основе асбестовой бумаги и ткани), наиболее прочные, влагостойкие и механически прочные стеклотекстолиты на основе стеклянной ткани с нагревостойкими связующими (эпоксидная).

РЕЗИНЫ

Широкое применение в электропромышленности, особенно при производстве кабельных изделий, получила резина. Резина состоит из многокомпонентной смеси на основе каучуков и близких к ним по свойствам веществ, называемых эластомерами. Для получения необходимых свойств резины подвергают процессу так называемой вулканизации, т.е. нагреванию после введения в каучук серы.

Натуральный каучук представляет собой полимерный углеводород состава (C₅H₈) _n, в отдельных звеньях молекулы которого имеются двойные связи. В нерастянутом состоянии каучук имеет свойства аморфных тел. Чистый натуральный каучук для изготовления электрической изоляции не применяется, так как он и его растворители имеют малую стойкость к действию повышенных и пониженных температур. Эти недостатки устраняются после проведения процесса вулканизации.

В зависимости от концентрации серы, вводимой в каучук серы и последующем нагреве, могут образовываться два вида веществ: содержание серы 1–3% дает мягкую резину, весьма растяжимую и упругую, а 30–35% – эбонит, имеющий высокую стойкость к ударным нагрузкам и малую холодостойкость. Относительное удлинение, перед разрывом для технических резин составляет 150…500%, а для эбонита – 2...6%. Выпускают эбонит в виде прутков и трубок, которые хорошо поддаются механической обработке. В электротехнической промышленности эбонит применяется как материал, имеющий конструкционное и электроизоляционное значение.

Синтетический каучук широко применяют наряду с натуральным, особенно в кабельной промышленности. Резины для защитных оболочек кабелей изготовляются исключительно на основе синтетического каучука, а в изоляционных смесях более половины натурального каучука заменяют на синтетический.

Резины на основе кремнийорганических каучуков обладают высокой нагревостойкостью. Длительная рабочая температура 250 °С, разложение полимера наступает при температуре 400 °С. К числу преимуществ кремнийорганических резин относится их высокая холодоустойчивость: они сохраняют гибкость при температуре от –70 до 100°С и имеют высокие электроизоляционные свойства.

Недостатками кремнийорганических каучуков и резин на их основе являются невысокие механические свойства, малая стойкость к растворителям и дороговизна.

СЛЮДА

Один из важнейших природных минеральных электротехнических материалов. Имеет высокую электрическую прочность, нагревостойкость, влагостойкость, механическую прочность и гибкость. Применяется в качестве изоляции электрических машин высоких напряжений и больших мощностей и в качестве диэлектрика некоторых конденсаторов. По составу представляют собой водные алюмосиликаты. К важнейшим относятся мусковит K₂О^.3Al₂O₃^.6SiO₂^.2H₂O (бесцветный или красноватый, зеленоватый и другие оттенки) и флогопит K₂O^.6MgO^.Al₂O₃^.6SiO₂^.2H₂О (янтарные, золотистые, коричневые до почти черных), кроме того, в слюды могут входить соединения Fe, Na, Ca и др.

СТЕКЛА

Стекла представляют собой неорганические квазиаморфные вещества, состоящие из сложных систем различных оксидов или безоксидных соединений. К стеклообразующим веществам относятся SiO₂, В₂О₃, P₂O₅, GeO₂, а также некоторые бескислородные соединения мышьяка, селена, теллура; другие оксиды, входящие в состав стекол – Na₂O, K₂O, CaO, BaO, PbO, Al₂O₃ и др.

Основную массу промышленных стекол составляют силикатные стекла с добавками других оксидов. Эти стекла по сравнению с кварцевым стеклом размягчаются при более низких температурах и легче перерабатываются в изделия. Усложнение химического состава силикатных стекол приводит к изменению их свойств, в том числе и цвета, и является причиной структурной неоднородности.

При охлаждении однофазный расплав расслаивается на две или несколько жидких фаз разного химического состава. Затвердевшее стекло имеет многофазную структуру, каждая из фаз остается аморфной. Расслоение силикатных стекол – характерная особенность их структуры.

Напряжения в стеклянных изделиях из-за различия плотности в разных участках устраняют нагревом, достаточным для перестройки элементов структуры и выравнивания плотности.

Кварцевое стекло применяется для изготовления различных изделий в электрорадиовакуумной промышленности: трубчатые, опорные и проходные изоляторы для электрических газоочистительных установок, высоковольтные изоляторы для высоковольтных линий, различные детали переменных конденсаторов, катушек самоиндукции, ламп, приборов, аппаратов и пр.

Закаленные изоляторы из обычного щелочного стекла, хотя и уступают по своим свойствам таким же изоляторам из малощелочного стекла, могут эффективно использоваться в качестве подвесных изоляторов. В нашей стране подвесные закаленные стеклянные высоковольтные изоляторы ПС-4-5 установлены на линиях электропередачи напряжением 31, 110 и 220 кВ.

Разнообразие и особенности свойств полупроводниковых стекол открывают широкие возможности для их применения в электронных приборах и устройствах, например в термосопротивлениях, светофильтрах и фотосопротивлениях, сочетающих в себе избирательное поглощение света с повышенной электропроводностью.

Конденсаторные стекла используются в конденсаторах высоковольтных фильтров, импульсных генераторов, колебательных контуров ВЧ-устройств.

Ламповые стекла применяются для баллонов и ножек осветительных ламп.

Установочные стекла служат для изготовления установочных деталей и изоляторов.

Дата добавления: 2015-07-19