Керамические диэлектрики

Эбонит и эскапон

Электропроводящие резины

Электроизоляционные резины

Электроизоляционные резины применяют для следующих целей:

§ в качестве изоляции токоведущих жил проводов и кабелей;

§ для изготовления установочных изоляторов (кремнеорганические резины);

§ для изготовления средств защиты от поражения электрическим током – защитных перчаток, обуви, ковриков и т.п.

Электрические свойства обычных резин (на основе СКБ, СКТ, СКИ):

ε = 3,0-7,0; tgδ = 10^-2-10^-1 (20ºC); ρ _v ≈ 10¹³ ом·м, E _пр = 20-30 кВ/мм.

Недостатки обычных резин:

- низкая нагревостойкость: для сернистых резин - +55°С, для тиурамовых - +65°С; при нагреве резина стареет - становится хрупкой и трескается;

- малая стойкость к действию неполярных растворителей (бензин, бензол и др.);

- малая стойкость к действию ультрафиолетового излучения и озона.

В настоящее время широкое распространение получают кремнеорганические резины. Они имеют высокие диэлектрические свойства, высокую нагревостойкость, водостойки и гидрофобны.

Применяются для изготовления:

- экранированных проводов и кабелей;

- эластичных заземляющих шин и других целей.

Состав: в качестве наполнителя применяют сажу или графит в количестве 65-70% от массы резины.

Свойства: ρ _v = 10⁴ -10⁶ ом·м.

Эбонит – твердый электроизоляционный материал на основе каучука, содержащий 30-35% серы.

Свойства: δ = 2-6 %, хорошо обрабатывается резанием.

Применяется в качестве электроизоляционного и конструкционного материала.

Эскапон (синтетический каучук Л.Т.Пономарева). Получают из СКБ при нагреве до 200-300ºC без вулканизатора. Вулканизация осуществляется за счет раскрытия двойных связей. Имеет высокие электроизоляционные свойства (ε = 2,7-3,0; tgδ = 5·10^-4). Применяется для изготовления электроизоляционных лаков, компаундов, лакотканей.

Керамика (κεραμος, греч. – глина) – неорганический материал, получаемый путем спекания измельченных и тщательно перемешанных минералов и оксидов.

Строение: керамика - трехфазный материал, включает кристаллическую фазу (хаотически разбросанные по материалу кристаллы), аморфную фазу, скрепляющую (склеивающую) кристаллы и поры (2-25%).

При увеличении количества аморфной фазы, количества пор и их размера электрические и механические свойства керамических диэлектриков ухудшаются: увеличивается ε за счет увеличения интенсивности ионно-релаксационнуй поляризации, увеличивается tgδ за счет увеличения электропроводности в аморфной фазе, релаксационных, ионизационных и миграционных потерь.

Технологический процесс производства керамических диэлектриков включает следующие стадии:

- приготовление технологической массы путем очистки компонентов, их измельчения и смешения с водой;

- формование изделий путем прессования, литья, экструзии;

- сушку, глазурирование и обжиг при температуре 1300-1400 ºС.

Глазурирование – покрытие поверхности керамических диэлектриков глазурью. Глазурь это стекловидная масса (SiO₂ – 70%, Al₂O₃ – 30%, окислы других металлов). Температура плавления глазури меньше температуры обжига. При обжиге глазурь расплавляется, заполняет поверхностные поры и микротрещины и покрывает тонким слоем поверхность изолятора. Глазурь защищает изоляторы от загрязнения и увлажнения. Глазурирование увеличивает ρ _s, ρ _v, E _пр и σ_в изоляторов на 15-20%.

Классификация электротехнической керамики

Дата добавления: 2017-01-13