Воздействие излучений высокой энергии на изоляционные материалы

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТРИКОВ

В эксплуатации важно, чтобы изоляционные материалы не приводили к коррозии соприкасающихся с ними металлических частей, а также, чтобы они не вступали в химическую реакцию с другими материалами. Химические свойства материалов могут оцениваться по их способности к спрессовыванию, склеиванию, а также по их способности к растворению.

Растворимость материала – это количество твердого материала, которое переходит в жидкий раствор с единицы поверхности в единицу времени.

Максимальное количество твердого материала, которое растворяется в данном растворе, называется концентрацией насыщенного раствора.

Неполярные или слабополярные материалы (церезин, каучук) легко растворяются в неполярных растворителях, например в бензине. То же происходит с полярными материалами (фенолформальдегидные смолы), которые растворяются в полярных растворителях, например в спирте.

Растворимость уменьшается с повышением степени полимеризации диэлектрика: высокомолекулярные вещества с линейной структурой молекул растворяются относительно легко, а с пространственной структурой – очень трудно. С ростом температуры растворимость также возрастает.

Излучения высокой энергии позволяют получить материалы повышенной нагревостойкости и повышенной механической прочности или могут привести к синтезу необходимых материалов. В технике важно знать, насколько электрооборудование, попавшее под кратковременное или длительное воздействие излучений, будет стойким к действию излучений и сохранит ли оно свои механические и электрические свойства, т.е. насколько оно будет радиационно стойким.

Существуют несколько разновидностей излучений:

· корпускулярное излучение (к нему относятся: медленные и быстрые нейтроны, осколки ядер, - частицы и - лучи);

· волновое излучение (обусловлено - лучами, жестким или мягким рентгеновским излучением).

Интенсивность излучения измеряют в ваттах на квадратный метр, а для нейтронов часто указывают плотность потока энергии быстрых или медленных нейтронов сквозь поверхность площадью 1 м². Иногда для характеристики процесса облучения используют произведение плотности потока энергии нейтронов, скорости и времени облучения. Энергия излучения, попадая на поверхность материала, убывает по мере проникновения в глубину.

На практике используют материалы, которые, кроме использования их электрических и механических свойств, выполняют роль экранов-поглотителей таких излучений. Степень рассеяния излучений в экранах-поглотителях зависит от интенсивности облучения, а также качества материала экрана. Излучения рассеиваются в материалах из-за внутреннего фотоэффекта (ионизации), из-за комптоновского эффекта (явления изменения длины волны фотонов при их рассеянии на электронах (открыт в 1922 году)), а также из-за процессов возбуждения атомов и ядерных преобразований.

Под действием излучений внутренняя структура материала изменяется благодаря химическим реакциям и молекулярным преобразованиям. Это сопровождается ликвидацией и образованием двойных связей, выделением побочных продуктов химических реакций (например, газов), реакциями полимеризации, вулканизации, образованием поперечных связей или полным разрушением материала. В связи с этим к материалам предъявляются следующие требования радиационной стойкости:

· они должны в большей мере образовывать двойные связи, чем обнаруживать разрыв цепей;

· они должны быть способны поглощать энергию без чрезмерной ионизации.

Дата добавления: 2014-01-07