Конденсаторная керамика

Кордиеритовая керамика

Высоковольтная стеатитовая керамика

Установочная керамика

1.1. Низкочастотная установочная керамика (f < 2·10⁴ Гц)

Применение: низковольтные и высоковольтные изоляторы (до 1150 кВ переменного напряжения и до 1500 кВ постоянного напряжения); ламповые патроны; детали штепсельных розеток и вилок и пр.

Недостатки: по сравнению с другими видами керамики имеет наиболее низкие электрические и механические свойства.

Достоинства: возможность изготовления деталей сложной формы, недифицитность сырья, низкая стоимость.

Электротехнический фарфор

Компоненты фарфора: каолиновая глина (Al₂O₃ ·2SiO₂·(2-4)Н₂O) – 50%, кварц SiO₂ – 25%, полевой шпат (Na₂O ·Al₂O₃ ·6SiO₂ и СaO ·Al₂O₃ ·2SiO₂) - 25%.

Готовое изделие имеет следующий состав: SiO₂ – 70%; Al₂O₃ – 25%; K₂O, Na₂O, СaO и Fe₂O₃ – 5%.

Оксиды натрия и других щелочных металлов уменьшает стоимость диэлектрика за счет уменьшения температуры обжига и вязкости катализаторной массы, но ухудшает его электрические и механические свойства.

Электрические свойства: ε = 5-7; tgδ = 2·10^-2 (20ºC), 0,12-0,15 (100ºC); E _пр = 25-30 кВ/мм, ρ _v = 10¹¹- 10¹² ом·м. Электрические свойства фарфора ухудшаются при увеличении температуры. Срок службы подвесных изоляторов составляет 20-30 лет.

Состав: тальк (3MgO ·4SiO₂· Н₂O) – 70-80%, глинистые вещества – до 10%, ВаО – до 15%.

Достоинства: не содержат оксидов щелочных металлов и оксида железа, поэтому имеют более высокие электрические и механические свойства по сравнению с электротехническим фарфором, например, меньший ТК _l.

Недостатки: по сравнению с электротехническим фарфором имеют более высокую температуру обжига и большую стоимость.

Электрические свойства: tgδ = 10^-3, остальные параметры находятся на уровне параметров электротехнического фарфора.

Состав: основной компонент керамики - минерал кордиерит 2MgO · 2Al₂O₃ · 5SiO₂·

Достоинства: низкий ТК _l, термо- и дугоустойчивость, высокая стойкость к термоударам.

1.2. Высокочастотная установочная керамика (f > 2·10⁴ Гц)

Примененяется: в радиоэлектронике для изготовления различных установочных деталей – каркасов катушек индуктивности, корпусов полупроводниковых приборов, изоляторов и пр.

Электрические свойства: tgδ = 10^-4 - 10^-3 (20ºC), ρ _v = 10¹⁴- 10¹⁷ ом·м.

К этой керамике относятся:

- стеатитовая керамика (основа минерал стеатит - MgO ·SiO₂);

- форстеритовая керамика (основа минерал форстерит - 2MgO ·SiO₂);

- цельзиановая керамика (основа минерал цельзиан - ВаО · Al₂O₃·2SiO₂);

- глиноземистая керамика (основа ультрафарфор – содержит до 65% Al₂O₃);

- корундовая высокоглиноземистая керамика – содержит до 99,7% кристаллического корунда α-Al₂O₃.

Применяется для изготовления изоляционных элементов конденсаторов.

2.1. Низкочастотная конденсаторная керамика (f <·10⁴ Гц)

Состав: титанаты стронция и висмута – SrTiO₂ и Вi₄Ti₃O₁₂.

Электрические свойства: ε = 900-9800; tgδ = 10^-3 - 10^-2 (20ºC); E _пр = 5-15 кВ/мм.

2.2. Высокочастотная конденсаторная керамика (f >·10⁴ Гц)

Применяется:

- cтронциевая керамикана основе титаната стронция SrTiO₂;

- титано-циркониевая керамика ZrTiO₃ - TiO₂;

- лантановая карамика LaAl₂O₃ - CaTiO₃.

Электрические свойства: ε = 15-250; tg δ = (3-5)·10^-4 (при 20ºC).

ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКОЕ НЕОРГАНИЧЕСКОЕ СТЕКЛО

Неорганическое стекло – аморфный термопластичный материал, образующийся в результате переохлаждения расплава оксидов.

Стекло многофазный материал, состоящий из кристаллической фазы, аморфной фазы и газовых пор. Поры могут занимать до 60% объема cтекла.

Классификация стекла по составу

Оксидные стекла cостоят из следующих оксидов:

1. Стеклообразующие оксиды - являются основой стекла.

Стекло на основе SiO₂ называется силикатным, на основе B₂O₃ – боратным, на основе Р₂O₅ – фосфатным, на основе GeO₃ – германатным, на основе V₂O₅ – ванадиевым и т.д.

2. Модифицирующие оксиды (Li₂O, Na₂O, К₂O, Al₂O₃, PbO, BaO, Zr₂O, CaO, MgO и др.) – придают стеклу различные специфические свойства:

Li₂O, Na₂O, К₂O – улучшают технологичность стекла, так как уменьшают температуру его размягчения, уменьшают стоимость, но ухудшают электрические характеристики: снижают ρ _v (в 10²–10³ раз) и E _пр и увеличивают tgδ;

Al₂O₃ – увеличивает химическую стойкость стекла и стойкость к термоударам;

PbO, BaO – уменьшают tg δ до 10^-4 и увеличивают ε до 16 и более;

Галогенидные стекла – это стекла на основе галогенидов металлов, например, фторберилатные стекла на основе фторида бериллия BeF ₂.

Халькогенидные стекла – стекла на основе халькогенидов, то есть соединений S, Se и Тe c различными химическими элементами, например, стекла на основе As ₂ Se ₃, As ₂ S ₃, Тe ₂ S и др.

Дата добавления: 2017-01-13