Тема 3. 11 Изоляционное стекло, керамика, слюда.




К неорганическим диэлектрикам относят материалы, молекулы которых не содержат атомов углерода и водорода. Молекулы этих материалов связаны между собой силами электростатического притяжения. Отличительными особенностями неорганических диэлектриков являются хрупкость, негорючесть, нерастворимость.

Стекла получают на основе стеклообразующих (оксиды кремния и бора) и наполнителей (мел, кальций, сода, доломит, оксиды металлов).

Для каждого вида стекла количество компонентов берется в строго определенной пропорции. Набор компонентов называется шихтой. Её варят при t= - C. В результате получается стекломасса, её быстро охлаждают, что бы предупредить кристаллизацию.

По свойствам стекло является термопластичным материалом. Температура размягчения от С. Это свойство используют при обработке выдуванием и прокаткой. Стекла подвержены механической обработке: резанием, фрезерованием, полировкой.

Из тепловых свойств стекол особое значение имеет его малое линейное расширение. Коэффициент линейного расширения стекла самый минимальный из всех природных и искусственных материалов. Это затрудняет соединение стекла с др.материалами, в особенности с металлами. По оптическим свойствам: стекло пропускает видимый свет, инфракрасное излучение, не пропускает ультрафиолет. Окрашенные стекла используются в светофильтрах. Большинство стекол устойчивы к влаге (кроме щелочей). По диэлектрическим свойствам: стекла - диэлектрики высокого качества. Епр=400 кВ / мм. По tg δ бывают высоко и низкочастотные. ε=8-16.

Наилучшими свойствами обладают кварцевые стекла, наихудшими – щелочные.

По назначению бывают конденсаторные, ламповые, установочные.

С теклоэмаль получают на основе стекла, применяют для изоляции и окраски резисторов, стекловолокно на оплетку проводов и для изготовления стеклоткани, световодов.

Ситаллы изготавливают по технологии получения стекла и с теми же стеклообразующими. В состав ситаллов добавляют стимуляторы кристаллизации: серое железо и оксид титана. Ситаллыне пропускают видимый свет и имеют простую структуру. Их применяют для подложек интегральных схем (ИМС).

Керамика - вещество сложного строения, получаемое путем спекания минерального сырья. При спекании одни компоненты расплавляются и образуют собой аморфную структуру, другие остаются в твердом виде и образуют кристаллическую структуру. В зависимости от режима спекания можно регулировать процентное соотношение. По механическим свойствам все виды керамики обрабатываются трудно, имеют высокую механическую прочность. При спекании керамика дает большую усадку.

По назначению бывает: установочной; конденсаторной; нагревостойкой.

Основной вид установочной низкочастотной керамики называется механическим фарфором. Основу его составляет белая глина. Она придает пластичность фарфоровой массе. Для снижения усадки при стекании добавляют кварцевый песок и фарфоровый бой. Для снижения температуры спекания - мел и доломит. Компоненты смешивают, измельчают, просеивают через вибросито. Очищают от примесей железа путем магнитной сипорации. Увлажняют, формируют и спекают в тоннельной печи длиной 100-130м, где изделия движутся со скоростью 2-3 км/ч, попадают в область с температурой, повышающейся до 1100-1300оС, а затем в область пониженной температуры.

Фарфор имеет Епр=25-28 кВ / м, tg δ=0,035. Параметры сохраняются до 200оС, затем резко ухудшаются. Применяется в линиях связи, электропередач и в установочной изоляции.

Конденсаторная керамика отличается от установочной большей диэлектрической проницаемостью. Основу конденсаторной керамики составляет оксид титана, такая керамика называется «Тиконд ». ε=70-80; Епр=18 кВ/мм; tg δ=0,0003.

Нагревостойкая керамика применяется в производстве электронагревательных элементов. Основное достоинство – рабочая температура до 1000оС. Для облегчения её делают пористой.

Металлокерамика –

Слюда в природе встречается в виде жили представляет собой водные алюмосиликаты двух разновидностей: флогопит и мусковит. Электрические параметры чистой слюды:

Для изоляции в промышленности применяются разные композиционные материалы на основе слюды: миканиты, слюдопластовая и слюдинитовая бумага, слюдиниты и слюдопласты.

Миканит – листовой или рулонный материал, склеенный из отдельных листков слюды с помощью клеящего лака или сухой смолы. Может иметь подложку из бумаги или ткани с одной или с двух сторон. Подложка увеличивает прочность на разрыв и исключает расслоение слюды при изгибе. Они обладают сравнительно высокой нагревостойкостью.

Различают следующие виды миканитов: Коллекторный миканит – применяется для изоляции коллекторных пластин электрических машин. Прокладочный миканит – применяется в качестве твёрдых прокладок в электрических машинах и аппаратах. Формовочный миканит – применяется для производства деталей сложной формы (каркасов, фланцев и др.). Гибкий миканит – применяется для пазовой изоляции электрических машин. Микафолий – применяется для изготовления изолированный шпилек и стержней. Жароупорный миканит – применяется для изоляции нагревательных приборов.

Слюдинитовая и слюдопластовая бумага. Для производства слюдинитовой бумаги используют отходы мусковита.

Флогопит (магнезиальный силикат калия) более нагревостойкий. Из него можно получить слюдяную бумагу без термохимической обработки.

Флогопитовая слюдопластовая бумага применяется для изготовления изоляции электронагревательных приборов.

Слюдиниты и слюдопласты – изготавливают из одного или нескольких слоев слюдинитовой или слюдопластовой бумаги с использованием различных связующих и подложек.

Область применения – изготовление главной изоляции машин и аппаратов и изоляции электротермического оборудования.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-04-04 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: