Полимерные электроизоляционные материалы и их использование


СОДЕРЖАНИЕ:

Электроизоляционные материалы и их классификация. Волокнистые электроизоляционные материалы

Некоторые материалы, используемые в электрических приборах и схемах электроснабжения, обладают диэлектрическими свойствами, то есть имеют большое сопротивление току. Эта способность позволяет им не пропускать ток, а поэтому их используют для создания изоляции токоведущих частей. Электроизоляционные материалы предназначены не только для разделения токоведущих частей, но и для создания защиты от опасного воздействия электрического тока. Например, шнуры питания электрических приборов покрыты изоляцией.

Электроизоляционные материалы и их применение

Электроизоляционные материалы широко применяются в промышленности, радио- и приборостроении, развитии электрических сетей. Нормальная работа электрического прибора или безопасность схемы электроснабжения во многом зависит от используемых диэлектриков. Некоторые параметры материала, предназначенного для электрической изоляции, определяют его качество и возможности.

Применение изоляционных материалов обусловлено правилами безопасности. Целостность изоляции является залогом безопасной работы с электрическим током. Весьма опасно использовать приборы с поврежденной изоляцией. Даже незначительный электрический ток может оказать воздействие на организм человека.

Свойства диэлектриков

Электроизоляционные материалы должны иметь определенные свойства, чтобы выполнять свои функции. Главным отличием диэлектриков от проводников является большая величина удельного объемного сопротивления (109–1020 ом·см). Электрическая проводимость проводников в сравнении с диэлектриками раз в 15 раз больше. Это связано с тем, что изоляторы по своей природе имеют в несколько раз меньше свободных ионов и электронов, которые обеспечивают токопроводимость материала. Но при нагревании материала их становится больше, что способствует увеличению токопроводимости.

Различают активные и пассивные свойства диэлектриков. Для изоляционных материалов наиболее важны пассивные свойства. Диэлектрическая проницаемость материала должна быть как можно меньшей. Это позволяет изолятору не вносить в схему паразитные емкости. Для материала, который используется в качестве диэлектрика конденсатора, диэлектрическая проницаемость должна быть, наоборот, как можно большей.

Параметры изоляции

К основным параметрам электроизоляции относят электрическую прочность, удельное электрическое сопротивление, относительную диэлектрическую проницаемость, угол диэлектрических потерь. При оценке электроизоляционных свойств материала учитывается также зависимость перечисленных характеристик от величин электрического тока и напряжения.

Электроизоляционные изделия и материалы обладают большей величиной электрической прочности в сравнении с проводниками и полупроводниками. Важна также для диэлектрика стабильность удельных величин при нагревании, повышении напряжении и других изменениях.

Классификация диэлектрических материалов

В зависимости от мощности тока, проходящего по проводнику, используют разные типы изоляции, которые отличаются своими возможностями.

По каким же параметрам делят электроизоляционные материалы? Классификация диэлектриков основана на их агрегатном состоянии (твердые, жидкие и газообразные) и происхождению (органические: естественные и синтетические, неорганические: природные и искусственные). Наиболее распространен тип твердых диэлектриков, которые можно увидеть на шнурах бытовой техники или любых других электрических приборов.

Твердые и жидкие диэлектрики, в свою очередь, делятся на подгруппы. К твердым диэлектрикам относятся лакоткани, слоистые пластики и различные виды слюды. Воски, масла и сжиженные газы представляют собой жидкие электроизоляционные материалы. Специальные газообразные диэлектрики используются намного реже. К этому типу также относится естественный электрический изолятор – воздух. Его использование обусловлено не только характеристиками воздуха, которые делают его прекрасным диэлектриком, но и его экономичностью. Применение воздуха в качестве изоляции не требует дополнительных материальных затрат.

Твердые диэлектрики

Твердые электроизоляционные материалы – наиболее широкий класс диэлектриков, которые применяются в разных областях. Они имеют различные химические свойства, а величина диэлектрической проницаемости колеблется от 1 до 50000.

Твердые диэлектрики делятся на неполярные, полярные и сегнетоэлектрики. Их главные отличия состоят в механизмах поляризации. Этот класс изоляции обладает такими свойствами, как химическая стойкость, трекингостойкость, дендритостойкость. Химическая стойкость выражается в способности противостоять влиянию различным агрессивным средам (кислота, щелочь и т.д.). Трегингостойкость определяет возможность противостоять воздействию электрической дуги, а дендритостойкость – образованию дендритов.

Твердые диэлектрики применяются в различных сферах энергетики. Например, керамические электроизоляционные материалы наиболее часто используются в качестве линейных и проходных изоляторов на подстанциях. В качестве изоляции электрических приборов используют бумагу, полимеры, стеклотекстолит. Для машин и аппаратов чаще всего применяют лаки, картон, компаунд.

Для применения в различных условиях эксплуатации изоляции придают некоторые особые свойства путем сочетания разных материалов: нагревостойкость, влагостойкость, радиационная стойкость и морозостойкость. Нагревостойкие изоляторы способны выдерживать температуры до 700 °С, к ним относятся стекла и материалы на их основе, органосилиты и некоторые полимеры. Влагостойким и тропикостойким материалом является фторопласт, который негигроскопичен и гидрофобен.

Изоляция, стойкая к радиации используется в приборах с атомными элементами. К ней относятся неорганические пленки, некоторые виды полимеров, стеклотекстолит и материалы на основе слюды. Морозостойкими считаются изоляции, которые не теряют своих свойств при температуре до -90 °С. Особые требования предъявляются к изоляции, предназначенной для приборов, работающих в космосе или условиях вакуума. Для этих целей применяются вакуумно-плотные материалы, к которым относится специальная керамика.

Жидкие диэлектрики

Жидкие электроизоляционные материалы часто применяются в электрических машинах и аппаратах. В трансформаторе роль изоляции играет масло. К жидким диэлектрикам также относят сжиженные газы, ненасыщенные вазелиновые и парафиновые масла, полиорганосилоксаны, дистиллированная вода (очищенная от солей и примесей).

Основными характеристиками жидких диэлектриков являются диэлектрическая проницаемость, электрическая прочность и электропроводность. Также электрические параметры диэлектриков во многом зависят от степени их очистки. Твердые примеси могут увеличивать электропроводность жидкостей за счет разрастания свободных ионов и электронов. Очистка жидкостей путем дистилляции, ионным обменом и т.д. приводит к возрастанию величины электрической прочности материала, тем самым снижая его электропроводность.

Жидкие диэлектрики разделяют на три группы:

  • нефтяные масла;
  • растительные масла;
  • синтетические жидкости.

Наиболее часто используются нефтяные масла, такие как трансформаторное, кабельное и конденсаторное. Синтетические жидкости (кремнийорганические и фторорганические соединения) также используются в аппаратостроении. Например, кремнийорганические соединения морозоустойчивы и гигроскопичны, поэтому применяются в качестве изолятора в небольших трансформаторах, но их стоимость выше цены нефтяных масел.

Растительные масла практически не используются в качестве изоляционных материалов в электроизоляционной технике. К ним относятся касторовое, льняное, конопляное и тунговое масло. Эти материалы представляют собой слабополярные диэлектрики и используются в основном для пропитки бумажных конденсаторов и в качестве пленкообразующего вещества в электроизоляционных лаках, красках, эмалях.

Газообразные диэлектрики

Наиболее распространенными газообразными диэлектриками являются воздух, азот, водород и элегаз. Электроизоляционные газы делятся на естественные и искусственные. К естественным относится воздух, которые применяется в качестве изоляции между токоведущими частями линий электропередач и электрических машин. В качестве изолятора воздух имеет недостатки, которые делает невозможным его использование в герметичных устройствах. Из-за наличия высокой концентрации кислорода воздух является окислителем, и в неоднородных полях проявляется низкая электрическая прочность воздуха.

В силовых трансформаторах и высоковольтных кабелях в качестве изоляции используют азот. Водород, кроме электроизоляционного материала, также представляет собой принудительное охлаждение, поэтому часто используется в электрических машинах. В герметизированных установках чаще всего применяют элегаз. Заполнение элегазом делает устройство взрывобезопасным. Применяется в высоковольтных выключателях благодаря своим дугогасящим свойствам.

Органические диэлектрики

Органические диэлектрические материалы делятся на естественные и синтетические. Естественные органические диэлектрики в настоящее время используются крайне редко, так все больше расширяется производство синтетических, тем самым снижая их стоимость.

К естественным органическим диэлектрикам относят целлюлозу, каучук, парафин и растительные масла (касторовое масло). Большую часть синтетических органических диэлектриков представляют различные пластмассы и эластомеры, часто используемые в электрических бытовых приборах и другой технике.

Неорганические диэлектрики

Неорганические диэлектрические материалы делят на природные и искусственные. Наиболее распространенным из природных материалов является слюда, которая обладает химической и термической стойкостью. Также для электроизоляции используют флогопит и мусковит.

К искусственным неорганическим диэлектрикам относят стекло и материалы на его основе, а также фарфор и керамику. В зависимости от области применения искусственному диэлектрику можно придать особые свойства. Например, для проходных изоляторов используют полевошпатовую керамику, которая имеет высокий тангенс диэлектрических потерь.

Волокнистые электроизоляционные материалы

Волокнистые материалы часто применяются для изоляции в электрических аппаратах и машинах. К ним относят материалы растительного происхождения (каучук, целлюлозу, ткани), синтетический текстиль (нейлон, капрон), а также материалы из полистирола, полиамида и т. д.

Органические волокнистые материалы обладают высокой гигроскопичностью, поэтому редко используются без специальной пропитки.

В последнее время взамен органических материалов применяют синтетические волокнистые изоляции, которые обладают более высоким уровнем нагревостойкости. К ним относится стеклянное волокно и асбест. Стеклянное волокно пропитывают различными лаками и смолами для повышения его гидрофобных свойств. Асбестовое волокно обладает малой механичной прочностью, поэтому нередко в него добавляют хлопчатобумажное волокно.

Полимерные электроизоляционные материалы и их использование

ЛЕКЦИЯ № 14. Изоляционные материалы

1. Классификация теплоизоляционных материалов

При строительстве промышленных объектов, гражданских сооружений сопутствующие коммуникации тепловодоснаб—жения защищают от воздействия отрицательных температур с помощью теплоизоляционных материалов различного вида. Разделяют теплоизоляционные материалы на:

Строительные теплоизоляционные материалы по структуре бывают:

А в зависимости от исходного сырья:

1) неорганические (пеностекло, легкие бетоны с наполнителями, минеральная вата);

2) органические (пенопласты, сотопласты, фибролит древесно—волокнистые и торфяные плиты и др.);

По форме и внешнему виду теплоизоляционные материалы подразделяют на:

1) штучные (плиты, полуцилиндры, блоки, кирпич легковесный и др.);

2) рулонные и шнуровые (жгуты, маты, шнуры);

3) рыхлые и сыпучие (стеклянная и минеральная вата, перлитовый песок и др.).

По жесткости теплоизоляционные материалы подразделяются на:

1) твердые, повышенной жесткости;

По теплопроводности они делятся на три класса:

1) А – низкой теплопроводности;

3) В – повышенной.

Основной показатель теплоизоляционных материалов – коэффициент теплопроводности, который для большинства из них находится в пределах 0,02—0,2 Вт/м? °С.

По возгораемости теплоизоляционные материалы выпускают:

Полимерные теплоизоляционные материалы подразделяют на:

1) жесткие, с пределом прочности на сжатие 5 сж = 0,15 Мпа;

3) эластичные с 5 сж = 0,01 МПа.

Полимерные теплоизоляционные материалы строительного назначения прочны, имеют широкий диапазон деформационных характеристик, химически и водостойкие.

2. Виды тепло—и звукоизоляционных материалов

Для теплоизоляции трубопроводов диаметром 15–25 мм и соответствующей запорной арматуры широко применяется полотно холстопрошивное из отходов стеклянного волокна марки ХПС—Т–5,0 и ХПС—Т–2,5, оно рассчитано на максимальную температуру в +450 °C, имеет среднюю плотность 400–500 кг/м 3 , теплопроводность – 0,053 Вт/(м ? °С), рассчитаны на температуры до + 300 °C, трудносгораемое.

Маты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем марки МТ–35 предназначены для теплоизоляции трубопроводов диаметром от 57 до 426 мм, имеют среднюю плотность 60 кг/м 3 , теплопроводность 0,047 Вт/(м ? °С), максимальная температура применения +180 °C, трудносгораемые.

Шнур теплоизоляционный из минеральной ваты марки 200 применяется для изоляции трубопроводов диаметром до 108 мм включительно и запорной арматуры соответственно, имеет плотность 220 кг/м 3 , теплопроводность 0,056 Вт/(м ? °С), максимальная температура применения от +150 °C до +600 °C, в оболочке из стеклоткани несгораемый, в остальных случаях – трудносгораемый.

В последние годы в России широко применяются теплоизоляционные материалы из стеклянного штапельного волокна URSA. Изделия URSA применяются при строительстве всех типов зданий, для изоляции оборудования и трубопроводов, средств транспорта. Выпускаются в виде рулонов, плит плотностью 13–75 кг/м 3 и матов плотностью 10–25 кг/м 3 , толщиной 40—140 мм.

В настоящее время большим спросом у различных потребителей пользуется теплоизоляционный материал пенофил российского производства. Этот материал состоит из вспененного полиэтилена и покрытия из полированной алюминиевой фольги, имеет низкий коэффициент теплопроводности, высокое сопротивление диффузии водяного пара; применяется для утепления стен, полов, для изоляции трубопроводов, емкостей и запорной арматуры в системах водоснабжения и отопления и др.

Российским ОАО «Кинекс» по итальянской технологии выпускается экструдированный пенополистирол «пено—плекс» – пенопласт с закрытой однородной ячеистой структурой.

По теплоизоляционным свойствам этот материал превосходит керамзитобетон и пенобетон в 5—10 раз, стекловату и минераловолокнистые плиты – в 2–3 раза, имеет плотность от 30 до 45 кг/м 3 , плиты имеют ширину 600 мм и длину от 1 до 4,5 м и толщину от 30 до 100 мм; применяется для теплоизоляции крыш, полов, подвалов жилых и общественных зданий, бассейнов и др. Для звукоизоляции используются эластичные поливинилхлоридные пенопласты марок ПВХ—Э, винипор, Д, М и С, которые имеют открыто ячеистую пористость. Полужесткие пенопласт и винипор ПЖ используются для изготовления профильных изделий со звукопоглощающими свойствами.

Звукоизоляционными материалами являются также: пенопласт ПЭ–2, пенопласты ПЭ–5 и ПЭ–7; они же используются и для теплоизоляции. Звукопоглощающими и звукоизоляционными строительными материалами и изделиями могут служить те же материалы, которые применяются для теплоизоляции: стекловата, минеральная вата, пенопласты различных видов и марок.

3. Гидроизоляционные материалы

В строительстве, системе ЖКХ широко применяются различные гидроизоляционные материалы, которые предназначены для защиты строительных конструкций, зданий и сооружений от вредного воздействия воды и химически агрессивных жидкостей – щелочей, кислот и др.

По назначению гидроизоляционные материалы подразделяются на антифильтрационные, антикоррозионные (металлические), лакокрасочные, стеклоэмали, оксидные пленки, резиновые, пластмассовые и битумные смазки и герметизирующие (пасты, замазки или растворы). Гидроизоляционные материалы по виду основного материала бывают: асфальтовые (битум, асфальтовая мастика), минеральные (цементы, магнезиальные вяжущие, доломит, известково—нефелиновые вяжущие и др.) и металлические.

Широко используются в строительстве и системе ЖКХ следующие гидроизоляционные материалы: пленочные (полиэтиленовые, полипропиленовые и другие, в частности «ПИЛ» – пленка изоляционная с липким слоем), жгутовые и в виде пластин (полиизобутиленовые, каучуковые), мастичные (битумные, полиизобутиленовые) и рулонные (пергамин, толь, рубероид).

Мастичные и рулонные гидроизоляционные материалы изготавливают на искусственной основе и на основе природных материалов, жгутовые и пленочные – только на полимерной основе.

Хорошим гидроизоляционным материалом на основе органических вяжущих являются битумы. Природный битум – вещество черного цвета, без запаха, размягчается при температуре +35–90 °C, при охлаждении вновь затвердевает. Искусственный битум получают перегонкой природных битумов (остаточный гудрон) или из отходов очистки смазочных масел (регенерированный гудрон). На основе битума приготовляют мастику РБ (резинобитумную), которая является хорошим гидроизоляционным материалом. Перед нанесением гидроизоляционных покрытий на стены, фундаменты выполняют водонепроницаемые штукатурки на цементных растворах (с использованием сульфатостойкого цемента) с добавлением церезита, жидкого стекла, алюмината натрия.

Наибольшее применение при выполнении гидроизоляции различных строительных конструкций нашли пленочные полимерные материалы, которые выпускают четырех марок: «Т» – для гидроизоляции при строительстве временных сооружений, защитных укрытий; «В» и «В 1» – для использования при гидроизоляции мелиоративных и водохозяйственных сооружений; «М» – для технических гидроизоляций. Гидроизоляционные полиэтиленовые пленки выпускают толщиной 0,015—0,5 мм, шириной 800—6000 мм, длиной более 50 м, плотностью 910–929 кг/м 3 . У строителей большим спросом пользуются поливинилхлоридные пленки общего назначения (марки «ОН») и для гидрозащиты (марки «Р») Специальные пленки для гидрозащиты марки «Р» имеют следующие характеристики: толщина 0,03—0,27 мм, ширина – 15 г/м 2 , водопоглощение – 0,5 %; прочность при растяжении – 8—19 МПа.

При выполнении гидроизоляции кровли, как правило, по технологии применяются гидроизоляционные материалы в комплексе: битум, резинобитумные мастики, рубероид пленки марки «Р», гидроизол.

4. Электроизоляционные материалы

В условиях большой распространенности различных электроустановок практически во всех отраслях промышленности и хозяйства страны в целом электроизоляционные материалы получили повсеместное применение. Самая важная характеристика электроизоляционных материалов – большое электрическое сопротивление. Электроизоляционные материалы подразделяются на: газообразные (воздух, различные газы); жидкие (различные масла и кремнийорганические жидкости) и твердые – органического происхождения (смолы, пластмассы, парафины, воски, битумы, дерево) и неорганического (слюда, стекло, керамика и др.). Такой электроизоляционный материал, как слюда относится к группе породообразующих минералов, так называемым листовым алюмосиликатам.

Слюда, как электроизоляционный материал, подразделяется на два вида: флогопит—плотность – 2700–2850 кг/м 3 и твердость, по минералогической шкале 2–3 и биотит—плотность – 2700–3100 кг/м 3 , твердость, по минералогической шкале 2,5–3.

Наибольшее распространение получили электроизоляционные материалы, создаваемые путем органического синтеза. Эти материалы характеризуются заранее заданными электрическими, физико—химическими и механическими свойствами. К электроизоляционным материалам относится фторопласт–4 – продукт полимеризации тетрафторэтилена, который выпускается в виде белого, легко комкающегося порошка или пластин. Фторопласт–4 в зависимости от назначения подразделяется на следующие марки: «П» – для изготовления электроизоляционной и конденсаторной пленок; «ПН» – для производства электротехнических изделий с повышенной надежностью.

Для изготовления различных электротехнических изделий часто применяются литьевые сополимеры полиамида марок АК–93/7, АК–85/15 и АК–80/20 – продукты совместной поликонденсации соли «АГ» и капролактама. Литьевые сополимеры полиамида имеют диэлектрическую проницаемость при 10 6 Гц после 24–часового пребывания в дистиллированной воде 4–5, а удельное поверхностное электрическое сопротивление (в исходном состоянии) – 1 ? 10 14 —1 ?10 15 Ом ? см.

Уже на протяжении многих лет для изготовления электроизоляционных изделий применяется литьевой полиамид 610 – продукт поликонденсации соли гексаметилендиамина и се—бациновой кислоты. Изделия получают литьем под давлением, используя полиамид 610 в виде гранул белого и светло—желтого цветов размером 3–5 мм. Полиамид 610 имеет следующие показатели: удельное объемное электрическое сопротивление – не менее 1 ? 10 14 Ом ? см, электрическую прочность – не менее 20 кВ/мм.

К электроизоляционным материалам относятся применяемые на протяжении нескольких десятилетий аминопласты – прессовочные карбамидо—и меламиноформальдегидные массы, получаемые на основе аминосмол (термореактивных продуктов конденсации формальдегида с карбамидом, меламином или их сочетанием) с использованием наполнителей (органических, минеральных или их сочетания). Аминоплас—ты выпускаются нескольких марок МФБ – светотехнические, МФВ – с повышенными электроизоляционными свойствами, которые имеют удельное объемное электрическое сопротивление 1 ? 10 11 —1 ? 10 12 Ом ? см.

5. Смазочные материалы

В соответствии со стандартом смазочные материалы классифицируют по происхождению, физическому состоянию, по наличию присадок, по назначению, по температуре применения.

По происхождению или исходному сырью смазочные материалы подразделяют на:

1) минеральные смазочные материалы, которые получают смешением углеводородов минерального происхождения в естественном состоянии или в результате их обработки;

2) нефтяные смазочные материалы – очищенное масло, полученное на основе нефтяного сырья;

3) синтетические смазочные материалы – материалы полученные синтезом;

4) растительные смазочные материалы – материалы растительного происхождения;

5) животные смазочные материалы, получаемые из сырья животного происхождения.

По физическому состоянию смазочные материалы подразделяются на газообразные, жидкие, пластичные и твердые. По назначению смазочные материалы делятся на:

1) моторные, предназначенные для двигателей внутреннего сгорания (карбюраторных, дизелей, авиационных и т. д.);

2) трансмиссионные, применяемые в трансмиссиях тракторов, автомобилей, самоходных и других машин;

3) индустриальные, предназначенные главным образом для станков;

4) гидравлические, используемые в гидравлических системах различных машин;

5) специальные – компрессорные, приборные, цилиндрические, электроизоляционные, вакуумные и др.

По температуре применения среди вышеперечисленных смазочных материалов различают: низкотемпературные (для узлов с температурой не выше +60 °C) – приборные, индустриальные и тому подобные; среднетемпературные, применяемые при температурах от +150 до +200 °C, – турбинные, компрессорные, цилиндровые и тому подобные; высокотемпературные, используемые в узлах, которые подвергаются воздействию температур до +300 °C и более.

В настоящее время основными смазочными материалами являются минеральные масла и смазки, получаемые из нефтяного сырья, пластичные смазки и смазочно—охлаждающие жидкости.

Основные функции, которые смазочные материалы должны выполнять при использовании в сборочных узлах механизмов, двигателях различных машин: уменьшать изнашивание трущихся поверхностей деталей; уменьшать силу трения между сопряженными поверхностями, чтобы способствовать сокращению непроизводительных потерь энергии; препятствовать прорыву рабочей смеси и продуктов сгорания в картер двигателя, т. е. улучшать компрессию цилиндропоршне—вой группы и т. д.

Все минеральные масла по способу производства и составу разделены на четыре группы: дистиллятные, остаточные, смешанные и масла с присадками. Отечественная промышленность выпускает следующие моторные масла: для дизелей – М–8–В 2, М–8–Г 2, М–8–Г 2 К и так далее; для карбюраторных двигателей – М–8–А, М–8–Б, М–12–Г 1 и т. д.

В последние годы появились в розничной торговле множество моторных масел импортных: ESSO, TEBOIL, MOBIL, CASTROL и др.

Промышленность России выпускает различные пластичные смазки: антифрикционные (солидол, литол); многоцелевые; высокотемпературные (ЦИАТИМ–221С, ПФМС–4С и т. д.), низкотемпературные (ЦИАТИМ–201, ЖРО, УНИОЛ–3М и т. д.) и ряд других специального назначения.

6. Виды кровельных материалов

Материалы, применяемые для устройства кровель в постройках различного типа, подразделяются на: рулонные (рубероид, толь, пергамин и др.), штучные, или листовые (черепица, плитки, шифер и др.), и мастичные (битумные, дегтевые, каучуковые – «РБК» и полимерные мастики).

По виду исходного сырья кровельные материалы подразделяются на органические – рубероид, толь, древесные кровельные плитки, тес и др. и металлические – оцинкованная и неоцинкованная кровельная сталь. По виду составляющих компонентов (вяжущих или связующих веществ) – на битумные (рубероид, стеклорубероид, пергамин), дегтевые (толь кровельный), полимерные – мастики резинобитумные, би—тумно—полимерные, полимерные и др.

В последние годы в качестве кровельных материалов стали применяться различного вида плоские и волнистые плиты, плитки и листы; рулонные, синтетические материалы, в том числе на основе полиизобутилена, полиэтилена, эпоксидных и фенольных смол. Кроме того, в настоящее время применяются новые эффективные кровельные и гидроизоляционные битумные и битумно—полимерные материалы наплавляемого типа на негниющих основах. К новым би—тумно—полимерным материалам на прочных и эластичных основах относятся: изопласт, бикропласт, днепрофлекс, ру—бемаст, филизол и др. Достоинство этих материалов состоит в том, что они с двух сторон покрыты битумно—полимерным вяжущим, состоящим из битума, полимерных добавок и наполнителя.

До сих пор в качестве кровельного материала в сельском, поселковом и частично в городском строительстве используется черепица, изготовленная из обожженной глины (глиняная черепица) или из цементно—песчаных растворов жесткой консистенции (цементная черепица). Такая черепица долговечная и огнестойкая, но хрупкая и тяжелая, так как имеет большую плотность.

В последние годы в качестве кровельного материала стали применять кровельную металлочерепицу, которую выпускает финская фирма RANNILA STEEL. Эта черепица изготавливается из горячеоцинкованной стали толщиной 0,5 мм с покрытием из слоя цветного полимера, который выдерживает воздействие солнечных лучей и колебания температур Такое полимерное покрытие металлочерепицы обеспечивает водонепроницаемость и скатывание тяжелых пластов снега в зимнее время. В настоящее время появился новый кровельный оригинальный материал – битумная черепица, которую выпускает белорусская фирма «Полезная Компания ТМ». Эта черепица предназначена для покрытия скатных крыш, изготавливается из окисленного битума, армированного стекловолокном. Еще одна белорусская новинка – полимер—бетонная черепица, которая абсолютно водонепроницаема, по долговечности и морозостойкости соответствует не менее 50 годам эксплуатации.

При укладке рулонных кровельных материалов пользуются полимерными и битумно—полимерными холодными мастиками: марки МБК – бутилкаучуковая на основе бутилкаучу—ка; марки БЛК – битумно—латексная – на основе сланцевых битумных продуктов.

Применение перечисленных мастик упрощает процессы устройства кровли с гидроизоляцией.

7. Облицовочные материалы и их применение

В современном строительстве широко применяются самые разнообразные облицовочные материалы для повышения эксплуатационных и декоративных качеств зданий и всевозможных сооружений. Облицовочные материалы изготавливают из керамики, пластмасс, стекла, природного камня, асбестоцемента и специальных строительных растворов. В прошедшем ХХ в. самыми распространенными облицовочными материалами были плитки стеклянные и керамические, плиты из ракушечника, мрамора, гранита и вулканического туфа.

В начале XXI в. появились и стали повсеместно применяться в качестве облицовочного материала пластиковые панели на пластиковой (ПВХ) основе. Эти панели используют в жилых помещениях и офисах, для отделки помещений с повышенной влажностью. Такие панели обладают многими достоинствами: долговечностью; не деформируются; имеют 100 %-ную влагостойкость, не требуют специального ухода и легко моются; изготовлены из экологически чистых материалов.

В настоящее время большим спросом у различных потребителей пользуются поливинилхлоридные облицовочные рельефные листы, предназначенные для отделки стен и потолков в помещениях общественных и производственных зданий (кроме детских и лечебных учреждений). Эти листы изготавливают четырех типов:

1) однослойные одноцветные;

2) однослойные многоцветные;

3) двухслойные одноцветные;

4) двухслойные многоцветные.

Все типы листов имеют длину от 300 до 2000 мм, ширину 300—1000 мм, толщину 0,4–2 мм; различные рельефные рисунки, с гладкой или тисненой лицевой поверхностью.

В последние годы для внутренней отделки стен и подвесных потолков зданий с относительной влажностью воздуха не выше 60 % стали широко применяться плиты декоративные из фосфогипса, которые изготавливают из гипсового вяжущего, получаемого автоклавной переработкой фосфогипса.

В конце ХХ в. начали изготавливать весьма оригинальный отелочный материал – стеклообои с водоотталкивающим и звукопоглощающим эффектом, которые реализуются фирмой «Алаксар» (Москва). Эти обои долговечны, легко моются, не выгорают, имеют 20 видов красивых рисунков; они применяются уже в течение нескольких лет в Швеции, пользуются повышенным спросом.

Большую популярность в Европе и России завоевали натяжные потолки, подвесные потолки из различных материалов – пленочных, из стекловолокна, минераловатных плит, полистирола, алюминиевых панелей.

Натяжные пленочные потолки применяются при отделке квартир, офисов, баров, ресторанов, бассейнов и т. д.

Потолки, изготовленные на основе стекловолокна, обладают хорошим звукопоглощением, при этом уменьшается эффект эха, поэтому они применяются для отделки больших помещений – залов для совещаний, спортивных, торговых и т. д.

Самый популярный отделочный материал – обои разнообразных видов – вспененные, виниловые, шелкография, дуплексные и простые обои – бумажные. Новинка последних лет – тонкие пластинки стекловидной глазури с многоцветным рисунком и самоклеящейся основой – применяется для облицовки стен. Материал этот получил название «онлиглас», выпускается испанской фирмой «Трес Эстилос».

14 Применение диэлектрических материалов

1.1. Применение диэлектрических материалов

В настоящее время из диэлектрических материалов выполняются многочисленные изделия технического и бытового назначения. Ранее рассмотрены физические свойства диэлектрических материалов, определяющие их практическое применение.

К диэлектрикам относится чрезвычайно широкий круг материалов как органического (синтетические смолы, каучуки, волокнистые материалы), так и неорганического (стекла, керамика) происхождения. Широкое практическое применение нашли диэлектрические материалы в твердом, жидком и газообразном состояниях, а также в виде плазмы (при пробое газа). Синтетическими называют материалы, полученные с помощью синтеза — реакции полимеризации из веществ-мономеров. Эти материалы носят также названия: полимеры, пластические массы, синтетические смолы. К искусственным относятся материалы, полученные химической переработкой сырья природного происхождения (целлофан, бумага, вискоза, ацетат). Существует также множество композиционных материалов самого разнообразного состава, включающие в себя как синтетические, так и искусственные компоненты (целлулоид, слоистые пластики, фенопласты, аминопласты).

Выделим ряд основных групп диэлектрических материалов в твердом состоянии: синтетические смолы (пластмассы, полимеры); эластомеры; волокнистые материалы; слоистые пластики; стекла; керамика, природные неорганические диэлектрики.

Основным веществом, образующим пластмассу, является синтетическая смола. Для производства пластмасс применяют два типа смол: термопластичные и термореактивные.

Смолы, сохраняющие способность плавиться при повторном нагревании и затвердевающие при охлаждении, называются термопластичными.

Термореактивными называются такие смолы, которые затвердевают при повышенной температуре и переходят в неплавкое и нерастворимое, т. е. необратимое состояние.

Полиэтилен (СН2-СН2)n относится к синтетическим смолам и представляет собой продукт полимеризации этилена, газа, получаемого термическим разложением углеводородов или пиролизом жидкого нефтяного сырья. В зависимости от свойств полученного полимеризата различают три основные группы полиэтиленов: 1) низкой плотности, 2) средней плотности, 3) высокой плотности. Сравнительные свойства полиэтиленов, полученных разными методами, приведены в табл. 2.1.

Полиэтилен отличается высокой химической стойкостью к агрессивным средам, за исключением минеральных кислот. Вода практически не сорбируется полиэтиленом.

Переработка полиэтилена осуществляется обычными методами переработки термопластов (литье под давлением, экструзия, прессование и т.д.).

Величина молекулярной массы, степень кристалличности, степень разветвленности линейного полимера, а также вид надмолекулярной структуры оказывают большое влияние на физико-механические свойства полиэтилена. В настоящее время известны различные марки полиэтиленов с молекулярной массой от 20 000 до 6 500 000. Полиэтилен с молекулярной массой выше 100 000 получил название высокомолекулярного полиэтилена.

Свойства литьевых полимеров, полученных разными методами

Полиэтилен получен методом давления

Плотность, г/см 3

Температура размягчения, °С

Модуль упругости, МПа

Предел прочности при растяжении, МПа

Предел прочности при изгибе, МПа

Водопоглощение (за 30 сут. при 20 °С)

С увеличением молекулярной массы уменьшаются плотность и жесткость материала, но улучшаются антифрикционные свойства, износостойкость и ударопрочность. Оптимальные свойства высокомолекулярного полиэтилена как конструкционного антифрикционного материала достигаются при молекулярной массе, равной 1 000 000. Прочностные свойства у полиэтиленов с молекулярной массой более 1 000 000 остаются практически одинаковыми.

Полиэтилен является неполярным диэлектриком и характеризуется высокими изолирующими свойствами: ρ ≈ 10 14 Ом·м; ε = 2,3 — 2,4; tg δ

10 -4 ; Eпр = 15 – 20 МВ/м.

Полиэтилен обладает стойкостью к действию кислот и щелочей, из него изготавливают химическую посуду, пробки, крышки. Высокое относительное удлинение перед разрывом (300 – 750 %, см. табл. 2.2.) создает технологические преимущества при формировании изделий сложной формы. Полиэтилен применяют для изоляции радиочастотных, телефонных и силовых кабелей. Полиэтиленовую пленку используют как упаковочный материал.

Свойства синтетических смол

Плотность, Мг/м 3

Водопоглощение за 24 час,
% по массе

Примечание. В таблице приведены приближенные данные для синтетических смол без наполнителей.

Нагревостойкость полиэтилена при кратковременном нагреве ограничивается быстрым снижением механической прочности, а при длительном воздействии повышенной температуры — окислением в условиях доступа воздуха. Недостатком полиэтилена является также наличие пластической деформации под влиянием механического напряжения.

Многие свойства полипропилена аналогичны свойствам полиэтилена, однако имеются принципиальные отличия, что является причиной его более частого применения. Модуль упругости, сопротивление на изгиб, прочность на разрыв, пластические свойства у полипропилена лучше, чем у полиэтилена высокой плотности (относительное удлинение перед разрывом 500 — 700 %).

Химическая устойчивость к большинству веществ достаточно высока, за исключением серной и соляной кислот при повышенных температурах. Устойчивость к ультрафиолетовому излучению недостаточная, однако для улучшения этой устойчивости используют стабилизаторы.

Полипропилен (табл. 2.2) обладает высокой температурой размягчения (165 — 170 °С), большей, чем у многих термопластиков. В связи с этим его можно использовать при значительно более высоких температурах.

Полистирол (табл. 2.2) обладает меньшей по сравнению с полиэтиленом пластичностью, т. е. значительно более низкой величиной относительного удлинения перед разрывом. Поэтому полистирол проявляет хрупкость (особенно при пониженной температуре), склонность к постепенному образованию поверхностных трещин. Недостаток прочности полистирола устранен в так называемом ударопрочном полистироле, который получают в результате сополимеризации стирола с различными каучуками. Чем больше каучука в материале, тем выше его прочность и сопротивляемость ударам.

Диэлектрические свойства полистирола характеризуются следующими параметрами: ρ ≈ 10 14 — 10 15 Ом·м; ε = 2,4 — 2,6; tg δ

10 -4 ; Eпр = 20 – 35 МВ/м.

Полистирол характеризуется низкой стойкостью к действию растворителей (в частности, жидких углеводородов) и невысокой нагревостойкостью. К достоинствам этого материала, как и полиэтилена, относится низкая гигроскопичность. Он легко окрашивается в различные цвета и оттенки.

Полистирол и его полимеры широко используются для изготовления конструкционных элементов радиоэлектронной аппаратуры.

Политетрафторэтилен (ПТФЭ). Фторопласты (или фторлоны, фторполимеры), к которым относится ПТФЭ, — это полимеры и сополимеры галогенпроизводных этилена и пропилена. Фторопласт-4 — продукт суспензионной полимеризации тетрафторэтилена, фторопласт-4Д — продукт эмульсионной полимеризации тетрафторэтилена. Фторопласт-4 и модифицированный фторопласт-4ДМ составляют более 90 % от общего объема выпуска фторопластов и являются основными представителями фторполимеров. Они перерабатываются методами, близкими к методам производства изделий в порошковой металлургии. Изделия из ПТФЭ изготовляют механической обработкой. ПТФЭ, по праву называемый благородным пластиком, обладает исключительной химической стойкостью, превосходя в этом отношении даже золото и платину: на него не действуют соляная, серная и плавиковая кислоты, а также щелочи. Широкое использование этого материала ограничивается его относительно высокой стоимостью. Химическая посуда из фторлона-4 применяется для хранения лишь наиболее химически активных реактивов. Политетрафторэтилен негигроскопичен и не смачивается водой, обладает высокими износостойкостью и пластичностью (табл. 2.2). Он совершенно негорюч, отличается чрезвычайно широким температурным диапазоном возможной эксплуатации (табл. 2.2). Может подвергаться нагреванию до температуры 90 — 200 °С и охлаждению в таких же пределах до отрицательных температур. Фторопласт-4, хотя и относится к термопластичным материалам, не подвергается размягчению при высоких температурах вследствие большой молекулярной массы полимера. При температуре 280 — 300 °С он выделяет ядовитый газообразный фтор.

Отличительными особенностями фторопласта-4 являются его высокие антифрикционные свойства и способность к самосмазыванию, что позволяет использовать его в отсутствие доступа смазки. При малых скоростях скольжения и невысоких нагрузках коэффициент трения полимера по стали равен 0,04. Однако фторопласт-4 в отличие от других антифрикционных материалов склонен к значительному износу при нагрузках, превышающих 1 МПа. По износостойкости ПТФЭ значительно уступает другим термопластам, хотя и обладает наименьшим коэффициентом трения.

По электроизоляционным свойствам ПТФЭ принадлежит к лучшим из известных диэлектриков: его ε = 1,9 — 2,1 при частотах от 50 до 1010 ГЦ; tg δ

10 -4 ; удельное сопротивление ρ ≈ 10 16 Ом·м; Eпр = 20 – 30 МВ/м.

Комплекс уникальных физико-химических свойств делает этот материал незаменимым для электрической изоляции в наиболее ответственных случаях, создания емкости пленочных конденсаторов при применении на высоких и сверхвысоких частотах.

Поливинилхлорид (ПВХ) (табл. 2.2) стоек к действию воды, щелочей, разбавленных кислот, масел, бензина и спирта. Он обладает низкой прочностью, в связи с чем не используется при действии механической нагрузки. Кроме того, ПВХ проявляет нестабильность свойств под влиянием тепла и света. При добавлении различных пластификаторов (трудно испаряющихся органических жидкостей) он используется для изготовления пластических масс и резиноподобных материалов. Поливинилхлорид характеризуется следующими диэлектрическими параметрами: ρ ≈ 10 13 -10 14 Ом·м; ε = 3,0 — 5,0; tg δ

10 -4 ; Eпр = 15 – 20 МВ/м. Свойства материала зависят от параметров различных добавок (красителей, стабилизаторов, пластификаторов и др). На основе ПВХ разработано большое число пластикатов (винипластов) разной степени эластичности, прозрачных и окрашенных. Изделия из пластикатов обладают устойчивостью к различным видам внешних воздействий, мягкостью, сочетающейся с упругостью, хорошими органолептическими свойствами.

Введение в композиционные ПВХ-материалы стабилизаторов, пластификаторов и других добавок приводит к улучшению механических свойств исходного материала и обеспечивает возможность обработки. Однако улучшение механических свойств сопровождается снижением химической стойкости.

Винипласты (ПВХ-пластикаты) широко применяются для изоляции проводов, защитных оболочек кабелей, аккумуляторных баков и т.п.

Полиакрилаты — продукты полимеризации акриловой или метакриловой кислот и их производных в присутствии катализаторов и инициаторов. Полиметилметакрилат (ПММА), называемый также оргстеклом, — полимерный материал в виде листов разной толщины получают полимеризацией мономера метилметакрилата в форме из силикатного стекла или металла.

ПММА характеризуются следующими диэлектрическими свойствами: ρ = 10 11 — 10 12 Ом·м; ε = 3,5 – 4,5; tg δ

10 -2 ; Eпр = 20 – 35 МВ/м.

ПММА отличается низким водопоглощением (в воде при температуре до 60 °С — максимально 1,5 %). ПММА перерабатывается в изделия методом вакуумформования, штамповкой, легко поддается механической обработке, склеивается.

Фторированный ПММА (ПММАФ) по сравнению с обычным ПММА обладает более высокими механической прочностью, теплостойкостью, износостойкостью и устойчивостью к действию доз высоких энергий. После пребывания ПММАФ в изотоническом растворе натрия хлорида в течение 8 мес. удельная ударная вязкость практически не изменяется.

«Холоднотвердеющие» акрилаты состоят из порошка, в состав которого входят полимер (или сополимеры акрилатов) и инициатор (перекись бензоила), а также жидкости — мономер метилметакрилата с катализатором. Они самополимеризуются при смешивании порошка и жидкости в комнатных условиях. Отверждение полимер-мономерных композиций в соотношении 2:1 происходит при комнатной температуре за 8 — 15 мин. Полимеризаты «холоднотвердеющих» композиций в отличие от акрилатов «горячего» отверждения характеризуются значительно более высоким содержанием остаточного мономера и водопоглощаемостью.

Акрилцемент состоит из порошка, представляющего собой полимер по-лиметилметакрилат (ПММА) с добавкой инициатора – перекиси, и жидкости-мономера — метилметакрилата (ММА) с ускорителем-амином. После смешивания порошка с жидкостью в течение 2-4 мин порошкообразный полимер набухает в жидком мономере и склеивается, а через 8-9 мин под воздействием катализатора и ускорителя происходит полимеризация ММА с выделением тепла и образованием твердого, стеклообразного полимерного материала.

Отвержденный полимер содержит 3 — 5 % остаточного мономера и обычно имеет газообразные включения. Остаточный мономер может диффундировать из объема полимера на его поверхность. Из-за наличия остаточного мономера ММА в отвержденном материале акрилцемент по прочности на изгиб и удар уступает другим техническим маркам ПММА.

Полиакрилаты имеют хорошую холодо-, масло- и щелочестойкость. В зависимости от вида спиртового остатка в молекуле мономера материал может иметь различные механические свойства — прочность, твердость, эластичность (табл.2.2). Оргстекло применяется как конструкционный материал для изготовления прозрачных деталей аппаратуры, защитных стекол в бестеневых светильниках. Оргстекло хорошо пропускает ультрафиолетовые лучи (по этому показателю материал находится на втором месте после кварцевого стекла).

Полиамиды — полимеры с линейным строением молекул, в цепи которых содержатся амидные группы -CO-NH-. Эти материалы обладают высокой химической стойкостью, растворимы лишь в ограниченном числе растворителей (например, в крезоле и расплавленном феноле). Диэлектрические параметры полиамидов: ρ = 10 11 — 10 12 Ом·м; ε = 3,0 – 4,0; tg δ

10 -2 ; Eпр = 15 – 20 МВ/м. Наиболее распространенными полиамидами являются капрон и нейлон.

Полиамиды характеризуются лучшим по сравнению с полиолефинами (полиэтиленом, полипропиленом) физико-механическими свойствами: более высокими прочностью, сопротивлением к ударным нагрузкам, низким коэффициентом трения. Их широко применяют для изготовления синтетических волокон, гибких пленок и т.п.

Полиуретаны (ПУ), относящиеся к полиамидам, – это продукты взаимодействия диизоцианатов с многоатомными спиртами. Термин «полиуретан» применяется также к полимерным продуктам, получающимся в результате реакции между полиизоцианатом и веществами, включающими карбоксильные (СООН) и аминные (H2N) группы. Вследствие этого производится значительное количество полиуретанов в разнообразных физических формах, включая твердую пену, мягкую пену и твердые эластомеры.

Диэлектрические свойства полиуретанов зависят от технологии получения и изменяются в довольно широких пределах: ρ = 10 11 — 10 14 Ом·м; ε = 3,0 – 4,5; tg δ =0,002 – 0,020; Eпр = 15 – 25 МВ/м.

Полиуретаны используются для эмалирования проводов. Недостатком является склонность к размягчению эмалевой пленки при температурах выше 150 °С.

Полиэтилентерефталат (ПЭТФ) (или лавсан, дакрон, терилен) относится к классу сложных эфиров и получается реакцией переэтерификации диметилтерефталата этиленгликолем в присутствии катализаторов и последующей поликонденсации полученного дигликольтерефталата. Отличительной особенностью ПЭТФ является его способность к кристаллизации: при быстром охлаждении расплава получается аморфный полимер, а при нагревании до температуры 190 — 200 °С — полимер со степенью кристаллизации 55-75 %.

Характерными для ПЭТФ являются следующие диэлектрические параметры: ρ = 10 12 Ом·м; ε = 3,5 – 4,5; tg δ = 10 -2 ; Eпр = 20 – 25 МВ/м.

Кристаллический ПЭТФ — конструкционный материал с высокими антифрикционными свойствами и износостойкостью, обладает более высокими прочностными свойствами по сравнению с полиолефинами и полиамидами, однако уступает им по ударной вязкости. Отличительная особенность этого материала — его радиационно-химическая стойкость.

Хорошие механические качества волокон из ПЭТФ используются при изготовлении различных текстильных конструкций: тканей, сеток, лент. Достоинством ПЭТФ является высокая температура размягчения (порядка 260 °С). Важной отличительной особенностью ПЭТФ является значительная скорость поглощения им воды при нормальной температуре по сравнению с полиамидами (нейлоном). В то же время в кипящей воде он постепенно гидролизуется, подвержен действию пара.

ПЭТФ применяется для изготовления синтетических волокон, гибких пленок, изоляции эмалированных проводов и т.п.

Термореактивные пластмассы, как правило, содержат связующую основу (смолы, эфиры), наполнители (древесная мука, асбест, бумага), пластификаторы (спирт, глицерин), красители. Из термоактивных пластмасс широко применяются фенопласты и аминопласты, отличающиеся сравнительно высокой химической стойкостью.

Каждый электрик должен знать:  Плавная перестройка длины волны

Фенопласты получают на основе фенольно- и креозол-формальдегидных смол. Наполнители вместе со смолой размалывают в порошок, из которого методом горячего прессования в металлических пресс-формах получают различные детали. При этом в пластмассу можно запрессовывать металлические стержни, винты и другую арматуру. Заводы электропромышленности изготовляют из фенопластов штепселя, розетки, патроны, выключатели и другие изделия.

Аминопласты получают из мочевинно-формальдегидных смол и сульфитной целлюлозы (наполнитель), красителей и фосфата цинка. Из аминопластов путем прессования получают детали, имеющие яркую окраску различных цветов. Фенопласты и аминопласты широко используют для изготовления деталей аппаратов и приборов.

Диэлектрические свойства фено- и аминопластов характеризуются следующими диэлектрическими параметрами: ρ = 10 11 -10 12 Ом·м; ε = 5,0 – 6,5; tg δ =10 -2 -10 -1 ; Eпр = 10 – 20 МВ/м.

Эластичные изделия получают на основе натурального или синтетических каучуков, которые являются основным компонентом резины. Натуральный каучук (материал растительного происхождения) получают из латекса -сока дерева гевеи, растущего в экваториальных странах. Из-за малой стойкости к действию как повышенных, так и пониженных температур, а также растворителей чистый натуральный каучук не применяется. Для устранения указанных недостатков каучук подвергают вулканизации, т. е. нагреву до 140 °С после введения в него серы (1-3 %), что позволяет получить мягкую резину, обладающую весьма высокой растяжимостью и упругостью. Относительное удлинение ее перед разрывом составляет 700 — 800 %. Натуральный каучук практически неполярен: он имеет ρ ≈ 10 14 Ом·м; ε = 2,4; tg δ =0,002. Вулканизация приводит к усилению полярных свойств материала из-за влияния атомов серы. Для обычных электроизоляционных резин ρ ≈ 10 13 Ом·м; ε = 3 — 7; tg δ =0,02 – 0,10; Eпр = 20 – 30 МВ/м.

Резина на основе натурального каучука имеет ряд недостатков: низкую нагревостойкость (при нагреве резина стареет, становится хрупкой и трескается); малую стойкость к действию растворителей (бензола, бензина, ацетона), малую стойкость к действию света, особенно ультрафиолетового, под влиянием которого резина быстро стареет.

Резину широко применяют для изоляции установочных и монтажных проводов и кабелей, изготовления защитных перчаток, галош, ковриков, изоляционных трубок.

Синтетические каучуки (бутадиеновый, хлоропреновый) получают на химических предприятиях. Эти материалы стареют не так быстро, как резина, и сохраняют эластичность даже при низких температурах (до -60 °С). Синтетический каучук более стоек к действию кислорода воздуха, перепадам температуры, солнечному свету, более прочен, однако отличается более высокой стоимостью.

Материалы на основе волокон

Большая часть волокнистых материалов относится к органическим веществам. К ним принадлежат метериалы растительного происхождения (дерево, хлопчатобумажное волокно, бумага и пр.) и животного происхождения (шелк, шерсть), искусственные и синтетические волокна. К материалам на основе волокон относятся бумага, картон, ткани. Электроизоляционные параметры материалов на основе волокон невысоки: ρ = 10 6 — -10 8 Ом·м; ε = 4 — 10; tg δ = 0,1; Eпр = 25 – 35 МВ/м при постоянном напряжении и Eпр = 12 – 15 МВ/м при переменном напряжении частоты 50 Гц. К недостаткам волокнистых материалов относится высокая гигроскопичность.

Свойства волокнистых материалов можно существенно улучшить путем пропитки, поэтому для электрической изоляции их обычно применяют в пропитанном состоянии. Примерами являются бумага, пропитанная конденсаторным маслом или лаком; ткань, пропитанная лаком (лакоткань).

В тех случаях, когда требуется высокая рабочая температура изоляции, которую органические волокнистые материалы обеспечить не могут, применяют неорганические материалы, в частности стеклянное волокно и асбест.

Слоистые пластики относятся к термореактивным материалам. Они представляют собой пластмассы, в которых наполнителем является листовой волокнистый материал (бумага, ткань, нетканый материал) с параллельно расположенными слоями, что определяет анизотропию их свойств.

В зависимости от назначения различают слоистые пластики конструкционные, электроизоляционные и декоративные.

В зависимости от химической природы связующего и наполнителя электрические свойства электроизоляционных слоистых пластиков могут изменяться в широких пределах (ρ = 10 8 — 10 14 Ом·м; ε = 6 — 8; tg δ = (2 – 10)´10 -2 ; Eпр = 8 – 33 кВ/мм при толщине h = 1 мм). Слоистые пластики обладают высоким уровнем механических свойств, могут длительно эксплуатироваться при температурах до 180 °С. Наиболее распространенные слоистые пластики – гетинакс и текстолит.

Гетинакс получают путем прессования нескольких слоев бумаги, пропитанной олигомерами феноло- или крезолоформальдегидных смол или их смесями. При температуре 150 – 160 °С и давлении 6 -10 МПа олигомер расплавляется, заполняет поры между волокнами бумаги и отдельными её листами и затвердевает.

Сравнительно новые материалы – гетинакс на основе полиэтилентерефталатной бумаги и эпоксидной смолы. Отличительные особенности гетинакса на основе ПЭТФ-бумаги – высокие показатели влагостойкости, механических и электрических свойств, хорошая перерабатываемость методом штамповки [6].

Фольгированный гетинакс производят для изготовления печатных плат для схем низкочастотных устройств радиоэлектроники. Он представляет собой листовой материал, покрытый с одной или с обеих сторон фольгой из электролитической меди (99,9 %).

Текстолит представляет собой слоистый пластик, изготовленный из нескольких слоев ткани, предварительно пропитанной олигомером фенолоформальдегидной смолы. В качестве наполнителя могут использоваться ткань хлопчатобумажная, стеклянная, полиэтилентерефталатная (лавсановый текстолит), асбестовая (асботекстолит), а также нетканые материалы.

Наиболее распротраненным является текстолит на основе хлопчатобумажной ткани. По сравнению с гетинаксом он значительно дороже (в качестве наполнителя используется ткань), однако обладает более высокими механическими свойствами. Электрические свойства текстолита примерно такие же, как и у гетинакса, за исключением более низкой электрической прочности. Текстолит применяют в изделиях, подвергающихся ударным нагрузкам или истиранию (детали переключателей и т.п.).

В производстве электротехнического стеклотекстолита используют стеклоткань, полученную из алюмоборосиликатного стекла с содержанием окислов щелочных металлов не более 0,5 %. В качестве связующего используют кремнийорганические лаки или композиции на основе кремнийорганических и эпоксидных смол. Изготавливают также фольгированный стеклотекстолит, имеющий более высокие влаго- и термостойкость по сравнению с фольгированным гетинаксом. Электрическая прочность стеклотекстолита почти в три раза выше, чем у текстолита из хлопчатобумажной ткани.

Стекловидные вещества характеризуются тем, что при охлаждении затвердевают, не кристаллизуясь, образуют неупорядоченное твердое тело. Свойства такого тела постоянны независимо от пространственного направления.

Стекла по своему строению неоднородны, гетерогенны. В них могут содержаться поры, включения других веществ. При этом поры составляют до 60 % объема стекла, поэтому электрическое поле в нем неоднородно, что приводит к существенному снижению электрической прочности.

По химическому составу стекла обычно представляют собой сложные системы окислов. Наиболее распространенными техническими стеклами являются силикатные на основе SiO2. Стекла подразделяются на 1) щелочные (оконные, бутылочные и т.п.), содержащие окислы натрия и калия; 2) щелочные с высоким содержанием окислов тяжелых металлов (PbO, BaO); стекла с большим содержанием PbO называют флинтами, а с большим содержанием BaO – кронами; 3) бесщелочные – кварцевое стекло, представляющее собой чистую двуокись кремния SiO2. Последние два вида используют в качестве электроизоляционных и оптических стекол. У них высокие значения ε и ρ и малые tg δ. Например, для кварцевого стекла ε = 3,8; ρ = 10 15 Ом·м; ε = 6 — 8; tg δ = 2*10 -4 ; Eпр = 60 МВ/м.

Оптическое стекло применяется в изготовлении линз очков и медицинских приборов. Имеется семь сортов класса крон и семь сортов флинтов, что позволяет подобрать стекла с нужным показателем преломления от 1,47 (легкий крон) и до 1,75 – тяжелый флинт. Очковые стекла изготавливают из стекла класса крон с показателем преломления nD=1.52.

При изготовлении очков-светофильтров для световой защиты глаз сварщиков, металлургов и др. применяют цветное стекло: окрашенное в синий цвет окислами кобальта и железа, желто-зеленого цвета, окрашенное окислами железа с различным коэффициентом пропускания светового потока.

Наконец, для защиты от рентгеновских и гамма-лучей изготовляют специальное защитное стекло с большим содержанием окислов свинца, ослабляющего энергию излучения и снижающего дозу, действующую на человека, до установленных допустимых значений.

Большинство стекол благодаря содержанию смеси оксида железа сильно поглощают ультрафиолетовые лучи. Увиолевые стекла, содержащие менее 0,02% Fe2O3, обладают прозрачностью для ультрафиолетовых лучей; хорошо пропускают эти луча кварцевые стекла, которые применяют в специальных кварцевых лампах, дающих ультрафиолетовое излучение.

В зависимости от назначения различают несколько основных видов электротехнических стекол: электровакуумные, изоляторные, конденсаторные, стеклоэмали, стекловолокна.

Электровакуумные стекла используют для изготовления баллонов и ножек осветительных ламп, различных электронных приборов. Важнейшее требование к таким стеклам – очень близкие коэффициенты термического расширения у спаиваемых друг с другом стекла и металла.

Изоляторные стекла используют в производстве различных изоляторов: линейных, в том числе штыревых и подвесных, станционных — опорных и проходных (вводы), телеграфных, антенных и др. Электрическая емкость стеклянных изоляторов, и в частности подвесных, больше, чем фарфоровых. Изоляторные стекла широко используют также в качестве герметизированных вводов в некоторых типах конденсаторов, терморезисторов, в кремниевых и германиевых транзисторах и др.

Конденсаторные стекла служат для изготовления электрических конденсаторов, используемых в импульсных генераторах и в качестве высоковольтных фильтров. Для этих изделий необходимо, чтобы у стекол были высокие значения Епр и ε, а у стекол для высокочастотных конденсаторов, кроме того, еще и малые значения tg δ.

Стеклоэмали — это стекловидные покрытия (стекла), наносимые на поверхности металлических и керамических изделий с целью создания электрической изоляции, защиты от воздействия влаги, коррозии, а также для придания определенной окраски и улучшения внешнего вида. Например, стеклоэмаль для покрытия трубчатых резисторов представляет собой борно-свинцовое стекло, окрашенное двуокисью марганца в коричневый цвет. Ее состав: РbО — 27 %, Н3ВО3 — 70 %, МnО2 — 3 %; Тр≈ 600 °С, для повышения термо- и влагостойкости в эмаль добавляют кварцевый песок. Стеклоэмалевая изоляция наносится следующим образом: поверхность изделия, нагретого до определенной температуры, посыпают порошком стеклоэмали, которая оплавляется и покрывает поверхность тонким (0,1—0,2 мм) и прочным стекловидным слоем. Покрытие можно наносить несколько раз до получения требуемой толщины. Для стойкости стеклоэмали к термоударам необходимо, чтобы ее ТКЛР и ТКЛР материала, на поверхность которого наносят стеклоэмаль, были примерно равны. Стеклоэмаль для керамических изделий называют глазурью.

Стекловолокно получают из расплава стекла, чаще из бесщелочного алюмоборосиликатного. Это стекло обладает лучшими электрическими характеристиками, большей химостойкостью и большей (на 20—25 %) механической прочностью при растяжении, чем щелочные алюмосиликатные стекла. Образующиеся тонкие (4—7 мкм) волокна используют для изготовления изоляции монтажных и обмоточных проводов, микропроводов, стеклянных тканей (и лент), используемых в производстве нагревостойких стеклолакотканей и стеклотекстолитов. Короткое стекловолокно применяют в качестве наполнителя в пресс-материалах. Применяют стекловолокно также для изготовления стеклянной ваты, матов и изделий волоконной оптики — световодов, которые в настоящее время широко используют в качестве оптоволоконных кабелей в вычислительной технике и в электрической связи.

Световоды состоят из нескольких десятков тысяч параллельно уложенных в пучки световедущих волокон диаметром 20—30 мкм. Диаметр самого световода достигает 5—6 мм. Световедущее волокно состоит из сердцевины и оболочки, материал для которых подбирается таким образом, чтобы коэффициент преломления света n1 сердцевины был больше коэффициента преломления света n2 оболочки (n1> n2). Поэтому для изготовления сердцевины световедущего волокна используют стекла типа тяжелых флинтов, баритовых флинтов и сверхтяжелых кронов, а для изготовления оболочек — стекла типа крона или легкого крона. Стекла указанных типов изготавливают на основе чистого кварца.

Световой луч, падающий на входной торец волокна, распространяется по нему вдоль благодаря многократному полному внутреннему отражению от поверхности раздела сердцевина-оболочка и выходит из противоположного торца. Качество световода (потери световой энергии) зависит в первую очередь от степени чистоты исходных материалов и стерильности на всех этапах его производства.

Так, например, для освещения используют более дешевые полимерные волокна из полиметилметакрилата, полистирола и др.

Ситаллы — это поликристаллический непрозрачный материал, полученный путем направленной кристаллизации стекол специального состава. Степень кристалличности ситаллов может составлять 30—95 %, а размер кристаллитов 0,01—2 мкм, усадка при кристаллизации достигает 2 %. Название «ситалл» произошло от сокращения слов «силикат» и «кристалл».

При изготовлении ситаллов в стекломассу вводят специальные добавки, служащие для образования центров (зародышей) кристаллизации. В зависимости от природы введенной добавки и последующей технологии кристаллизации различают термоситаллы и фотоситаллы.

Термоситаллы образуются в результате двухступенчатой термообработки. На первой стадии термообработки (при 500—700 °С) происходит образование центров кристаллизации, на второй (при 900—1100 °С) — кристаллизация самой стекломассы. В качестве стимуляторов процесса кристаллизации обычно используют ТiО2, FeS, фториды и фосфаты щелочных и щелочно-земельных металлов.

Фотоситаллы образуются (кристаллизуются) в результате УФ-облучения с последующей низкотемпературной обработкой. В качестве стимуляторов кристаллизации используют коллоидные частицы Ag, Аu, Сu и другие, выделяющиеся из соответствующих окислов под влиянием облучения и образующие центры кристаллизации.

Особую область применения имеют фотоситаллы. Если подвергнуть заготовку из светочувствительного стекла УФ-облучению (засветке) через трафарет с последующей термообработкой, то кристаллизуется только облученная часть поверхности. Эта закристаллизованная часть при обработке кислотой будет растворяться. Затем заготовку можно опять облучить и протравить кислотой и т.д., до тех пор, пока изделие не примет нужную форму.

Электрические свойства ситаллов, как правило, выше, чем у стекол того же состава, а по сравнению с керамикой у ситаллов того же состава более высокая Епр. ε=5-7, ρ =10 10 -10 12 Ом·м; tg δ = (l-80)·10 -3 ; Епр = 20-80 МВ/м, интервал рабочей температуры от — 50 до 700 °С.

Ситаллы используют в качестве подложек для тонкопленочных и гибридных микросхем, опор для крепления разрядников.

Керамические материалы (фарфор и фаянс) получают в результате обжига при высокой температуре смеси, приготовленной из глины с добавлением кварца (песка) и полевого шпата.

Керамические материалы могут быть весьма разнообразны по свойствам и применению. Фарфоровые изделия имеют высокую стойкость к тепловому старению. Фарфор имеет высокий предел прочности при сжатии (400 — 700 МПа), значительно меньший предел прочности при растяжении (45-70 МПа) и при изгибе (80-150 МПа), повышенную хрупкость при ударах.

Процесс производства керамических изделий проходит в три основных этапа: 1) приготовление керамической массы путем очистки от примеси ее составляющих компонентов, тщательного их измельчения и перемешивания с водой в однородную массу; 2) формирование изделия заданной конфигурации и размеров методом формования, прессования, выдавливания или литья; 3) сушка, обжиг.

Основным представителем установочной низкочастотной керамики является электрофарфор, который широко применяется для изготовления изоляторов: штыревых и подвесных, опорных и проходных, а также различных установочных деталей (розеток, вилок, ламповых патронов и т.п.). В отличие от других видов керамики электрофарфор обладает более низкими электрическими и механическими свойствами. Преимущества состоят в возможности изготавливать изделия сложной конфигурации, используя простые технологические процессы и малодефицитное сырье.

Радиофарфор представляет собой фарфор, стекловидная фаза которого облагорожена введением в нее тяжелого оксида ВаО.

Ультрафарфор различных марок является дальнейшим усовершенствованием радиофарфора, характеризуется значительным содержанием А12О3. значение tgδ ультрафарфора меньше, а ρ больше, чем обычного электротехнического фарфора. Кроме того, ультрафарфор имеет повышенную по сравнению с обычным фарфором механическую прочность, а также теплопроводность.

Высокоглиноземистая керамика (алюминоксид) в основном состоит из корунда. Этот материал, требующий сложной технологии изготовления с высокой температурой обжига (до 1750 °С), обладает высокой нагревостойкостью (рабочая температура до 1600 °С), очень высокой механической прочностью и теплопроводностью (коэффициент теплопроводности в 10—20 раз выше, чем у фарфора).

Обладающий особо плотной структурой (его плотность близка к теоретической плотности А12О3) поликор (за рубежом — люкалокс) в отличие от обычной (непрозрачной) корундовой керамики прозрачен, поэтому его применяют для изготовления колб некоторых специальных электрических источников света; он имеет ρ на порядок выше, чем непрозрачная глиноземистая керамика.

Стеатит — разновидность керамики, изготовляемая на основе талька 3MgO·4SiO2·Н2О. В то время как фарфор состоит в основном из силикатов алюминия, стеатитовая керамика — из силикатов магния. Электроизоляционные свойства стеатита высоки [2].

Керамические диэлектрики характеризуются высоким удельным сопротивлением (ρ ≈ 10 14 Ом·м) и малым тангенсом угла диэлектрических потерь (tg δ = 10 -4 – 10 -3 ) даже при повышенных температурах ( до 1000 °С). Значение ε = 6 — 10. В конденсаторостроении применяют керамические материалы — сегнетоэлектрики с высокой ε (до 10 000 и более).

Металлизация керамики, проводимая обычно нанесением серебра методом вжигания, обеспечивает возможность осуществления спайки с металлом. Это имеет особое значение для герметизированных конструкций радиоэлектронной аппаратуры.

Природные неорганические диэлектрики

К природным минеральным неорганическим диэлектрикам относятся слюда и асбест.

Слюда обладает высокими электроизоляционными свойствами, нагревостойкостью, механической прочностью, гибкостью. В тонких слоях многие виды слюды прозрачны.

Слюда встречается в виде кристаллов, которые легко расщепляются на тонкие пластинки по параллельным друг другу плоскостям. По химическому составу слюда – водный алюмосиликат. Важнейшие виды слюды: м у с к о в-и т, состав которого приближенно может быть выражен формулой

и ф л о г о п и т

Фактический состав природных слюд много сложнее из-за присутствия в них примесей.

По сравнению с флогопитом мусковит обладает лучшими электроизоляционными свойствами, более прочен механически, тверд, гибок и упруг. Допустимая рабочая температура слюд ограничивается выделением входящей в их состав воды (у мусковитов обычно при 500 — 600 °С, у флогопитов – при 800 — 900 °С), что связано с потерей прозрачности, увеличением толщины (“вспучиванием”) и разрушением кристаллической структуры; обезвоженные слюды плавятся при температуре 1250 — 1300°С [2].

Значение ε слюд составляет 6 – 8; tg δ

10 -4 ; ρ =10 11 – 10 14 Ом·м.

По применению в радиоэлектронике различают к о н д е н с а т о р н у ю слюду – прямоугольные пластинки мусковита, применяемые в качестве диэлектрика в слюдяных конденсаторах; т е л е в и з и о н н у ю слюду – пластинки мусковита, образующие диэлектрическую основу фотокатодов и мишеней в передающих телевизионных трубках.

С л ю д я н ы е д е т а л и д л я э л е к т р о н н ы х п р и б о р о в – штампованные фасованные детали, служащие для крепления и электрической изоляции внутренней арматуры в электронных приборах.

Асбест – неорганический природный волокнистый материал, состоящий в основном из минерала хризотила 3MgO·2SiO2·2H2O. Для улучшения механических свойств к асбестовому волокну добавляют в небольших количествах хлопчатобумажное. Из асбестовых нитей получают шнуры, ткани, бумагу и другие изделия. Иногда применяется асбест со связующими волокнами (асбоцемент, асботекстолит, асбогетинакс и др.)

Основным приемуществом асбеста является высокая нагревостойкость: он разрушается, теряя кристаллизационную воду лишь при 450 — 700 °С (температура плавления 1450 — 1500 °С). Значение ρ=10 6 – 10 10 Ом·м. Асбестовые электроизоляционные материалы применяют главным образом для высокотемпературной электроизоляции, а также теплоизоляции.

Электроизоляционные материалы

Широкий спектр электроизоляционных материалов класса нагревостойкости B, F, H:

Компаунды, лаки — для пропитки обмоток электрических машин.

Заливочные компаунды — для герметизации катушек, дросселей, трансформаторов, электромагнитов.

Эмали — для покрытия лобовых частей секций катушек и других деталей электрических машин.

Герметики — для заполнения пустот, неплотностей, щелей различных деталей и узлов электрических машин.

Лаки — для эмалирования обмоточных проводов в кабельной промышленности.

Лакоткани, стеклолакоткани — в качестве межслойной изоляции в масляных трансформаторах, электрических машинах и аппаратах.

Слоистые пластики (текстолит, стеклотекстолит, гетинакс) — для изготовления деталей электроизоляционного и конструкционного назначения для турбо-, гидрогенераторов, электрических машин, трансформаторов и высоковольтных вводов, деталей для дополнительного электрооборудования, электроаппаратуры и приборов, деталей для оборудования металлургических заводов.

Намотанные изделия (бумажно-бакелитовые, стеклоэпоксифенольные, трубки, цилиндры) — в качестве межслойной изоляции в масляных трансформаторах, для разделения фаз и обмоток в сухих трансформаторах и изготовления деталей.

Профильные стеклопластики — в качестве пазовых клиньев в крупных электрических машинах, тяговых электродвигателях, низковольтных асинхронных электродвигателях.

Композиционные материалы на основе натуральной слюды (прокладочные миканиты) — в качестве электроизоляционных прокладок и шайб, (формовочные миканиты) — для коллекторных манжет, трубок, цилиндров,(гибкие миканиты, стекломиканиты) — в качестве пазовой изоляции электрических машин, подбандажной изоляции якорей, (микаленты) — для корпусной изоляции электрических машин.

Материалы на основе слюдяных бумаг (коллекторные слюдопласты) — в качестве межламельной изоляции в коллекторах электрических машин, (стеклослюдопласты, стеклопленкослюдопласты, слюдиниты) — в качестве пазовой, межфазной изоляции электрических машин.

Ленты слюдяные пропитанные — для витковой, корпусной изоляции высоковольтных электрических машин, тяговых электродвигателей.

Ленты, слюдяные непропитанные, полупропитанные — для корпусной изоляции высоковольтных электрических машин, тяговых электродвигателей, изготавливаемой методом вакуумнагнетательной пропитки.

Композиционные материалы на основе полимерных пленок,синтетических бумаг, картона ( имидофлекс, пленкостеклоткань, изофлекс, пленкоэлектрокартон) — в качестве пазовой изоляции электрических машин для ручной изолировки, межслойных прокладок, (лавитерм) — пазовая изоляция с механизированной изолировкой статоров асинхронных , взрывозащищенных двигателей, компрессоров холодильных агрегатов, (пленкосинтокартон) — в качестве межслойной изоляции в сухих трансформаторах.


Электроизоляционные материалы или диэлектрики – это материалы, которые не проводят электрический ток. В настоящее время человечество использует в качестве диэлектриков различные жидкие, твердые и газообразные материалы, которые кардинально отличаются друг от друга и все же служат одной и той же цели.

Простейшим газообразным изолятором является воздух, который характеризуется нормальной температурой и атмосферным давлением. Самыми распространенными жидкими веществами-диэлектриками являются углеводороды, такие как бензол, гексан, парафиновое масло, петролейный эфир и т. д.

Самыми распространенными твердыми диэлектриками являются: стекло, фарфор, различные пластики, резина, а также кварц.

Этот материал можно отнести к натуральным диэлектрикам. В настоящее время различают несколько видов электрокартона:

— для работы в воздухе;

— для работы в масле.

Но и это еще не все, ведь электроизоляционный картон имеет множество марок, которые обозначаются буквами: А и АС, Б, Г и ЭВ. Каждая из этих марок имеет свои специфические характеристики и сферу применения.

К примеру, электрокартон марок А и АС используется в качестве уплотнительных прокладок. Но не простых, а тех, которые работают в воде, масле или бензине. В той же сфере применяются электрокартоны марки Б с той лишь разницей, что они могут работать только в таких средах,как вода и воздух.

Электрокартон марки Г применяется в трансформаторах и любом электрооборудовании, которое имеет масляное наполнение. То есть такой электроизоляционный материал хорошо переносит масло, а также работает при температурах до 150 градусов Цельсия.

И, наконец, электрокартон ЭВ работает только в воздушной среде при температуре не более 90 градусов.

Наряду с электрокартоном наша компания предлагает вам такие электроизоляционные материалы, как стеклоткани, стеклоленты и стеклопластики.

Стеклоткани и стеклоленты обладают следующими преимуществами.

Во-первых, они негорючи и невоспламеняемы.

Во-вторых, стеклоткани не подвергаются коррозии и имеют высокую устойчивость к различным агрессивным средам.

И, наконец, стеклоткани и стеклоленты могут использоваться при температурах от −200 до +500 градусов.

ЭЛЕКТРОКАРТОН, (КАРТОН ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЙ, ПРЕССШПАН)

Электрокартон относится в группе электроизоляционных материалов предназначенной для внутренней изоляции электрических машин и аппаратов (например, изоляцию обмоток трансформаторов относительно заземлённого сердечника или корпуса, изоляции сердечников дросселей, реостатов, конденсаторах, кабелях, электрогенераторах и т. д.) отдельно или в комбинации с другими изоляционными материалами. В технике электроизоляции наиболее распространено сочетание изоляционного картона и других изделий из целлюлозы (электроизоляционная бумага, электрокартон, прессшпан, и др.) с минеральными и трансформаторными маслами и бакелитовыми лаками.

В зависимости от различия в величинах электрического напряжения и габаритов изолируемых узлов аппаратуры, используется как крупноформатный (листы размером до 6 метров) так и рулонный и ленточный электрокартон. Тонкий электрокартон близок по применению к пленкоэлектрокартону, синтопленкокартону, и другими пленочными материалами специально преднозначенными для электроизоляции. Толстый 1-6мм листовой электрокартон (прессшпан), простейний аналог листовых электроизоляционных пластиков, таках как гетинакс, текстолит, стеклотекстолит и др.

Электрокартон состоит из небеленой сульфатной целлюлозы с добавлением хлопковой целлюлозы и изготавливается каландрированным или вальцовочным способом.

Картон в зависимости от композиции и назначения изготовливается следующих марок:

«Электрокартон ЭВ» ГОСТ 2824–86 — предназначен для работы в воздушной среде при температуре до 90oC, для изготовления трансформаторов, переключателей, конденсаторов, электроизоляционных прокладок, защитных сварочных масок, для пазовой изоляции электрооборудования и изоляции деталей авиа-авто-тракторной электроаппаратуры и др.

Электрокартон «ЭКС» ГОСТ 4194–83 марки А,Б изготавливается в листах толщиной 1,0 — 8,0 мм. Предназначеня для использования в трансформаторах, в аппаратах, а также в другом электрооборудовании с масляным заполнением при рабочей температуре до 105oС включительно. Применяетмя для изготовления деталей главной изоляции трансформаторов напряжением до 220 кВ, для деталей уравнительной и ярмовой изоляции и для изготовления склеенных деталей трансформаторов всех классов напряжения, а также для изоляции в другом электрооборудовании с масляным заполнением.

Электрокартон «Г» используется в трансформаторах, в аппаратах, а также в другом электрооборудовании с масляным заполнением при рабочей температуре до 105oС включительно.

стеклолакоткань ЛСК, ЛСМ

Стеклолакоткани электроизоляционые ЛСК −155/180ТУ16-90И370003.003ТУ, ЛСКК-155/180 ТУ16–503.186-91- электроизоляционный материал — стеклоткань пропитанная толуол-бензиновым раствором кремнийорганической смолы. Применяется в качестве электроизоляционного материала для длительной работы при температуре до +180° С, в высоконагруженных трансформаторах в качестве межслойной изоляции, возможна длительная работа в трансформаторном масле. Изготавливается в рулонах шириной до 690 до 1060 мм, толщиной 0,05 — 0,20 мм. Удельное объемное электрическое сопротивление 1×1012 Ом*м. Пробивное напряжение до перегиба 1,5–9.0 кВ.

Стеклолакоткань электроизоляционая ЛСКЛ-155 ТУ16-90И37.0003.003ТУ. Применяется в качестве липкого электроизоляционного материала для длительной работы при температуре до +155° С, толщина 0,12–0,15 мм. Удельное объемное электрическое сопротивление 1×1010 Ом*м. Пробивное напряжение до перегиба 0,8–0,9 кВ. Скорость расклеивания слоенной вдвое полоски стеклолакоткани при нагрузке 1Н на 1см ширины от 10 до 150 мм/мин.

Стеклолакоткань электроизоляционая масляная ЛСМ-105/120 ТУ16-90И370003.003.ТУ. Применяется в качестве электроизоляционного материала для длительной работы при температуре до +120° С, толщина 0,15–0,20 мм. Удельное объемное электрическое сопротивление 1×1011 Ом*м.

Стеклолакоткани марок ЛСМ −105/120, ЛСК −155/180 ТУ 655РК −06948680ТОО-02–2001. ЛСМ-105/120 — электроизоляционный материал — стеклоткань пропитанная масляным лаком, растворитель уайт-спирит. Изготавливается в рулонах шириной от 690 до 1060 мм. ЛСК −155/180 — электроизоляционный материал — стеклоткань пропитанная толуол-бензиновым раствором кремнийорганической смолы. Изготавливается в рулонах шириной до 690 до 1060 мм. ЛСМ-105/120 — применяется в качестве электроизоляционного материала для длительной работы при температуре до 120°С (Е), в трансформаторах в качестве межслойной изоляции, возможна длительная работа в трансформаторном масле (ЛСММ-105/120)

Лакоткань электроизоляционная ЛСБ-120/130 ТУ 655РК-06948680ТОО-02–2001. — стеклолакоткань на основе стеклоткани и масляно-битумного полимера. Изготавливается в рулонах, шириной от 860 мм до 1060 мм. Применение: ЛСБ-120/130 — применяется как электроизоляционное изделие для длительной работы при температуре до + 130°С в условиях повышенной влажности. Класс нагревостойкости — В (130°С).

Стеклолакоткани теплоизоляционные ЛСБ-С т.0.15–0.20, ЛСБ-Ч т.0.15–0.20.

Обозначения в марках стеклолакоткани:

ЛС-лакостеклоткань, К-кремний органический лак, М-масляный лак, Л-липкая

Стеклопластик рулонный марки РСТ представляет собой гибкий рулонный материал, изготовленный на основе стеклоткани, пропитанной полимерным связующим. Стеклопластик марки РСТ при нормальных условиях не выделяет вредных продуктов в концентрациях, опасных для здоровья человека, группа горючести Г1 (ГОСТ 30224-94). Предназначается для строительных целей и покрытия теплоизоляционного слоя трубопроводов, находящихся внутри и вне помещений при температуре окружающей среды от −40° C до 60° C.

В настоящее время различные рулонные стеклопластики типа РСТ находят широкое применение в качестве покровного слоя теплоизоляции. Это объясняется, прежде всего меньшей стоимостью этих материалов по сравнению с металлической изоляцией, высокой стойкостью к атмосферному и химическому воздействию, к ультрафиолетовому излучению.

Стеклопластики удобны в применении, т. к. при изгибе не образуют трещин, имеют высокий срок службы и придают эстетический вид конструкциям.

Покрытие рулонированным стеклопластиком выполняется полотнищами при диаметре трубопровода с изоляцией более 200 мм и спирально при диаметре 200 мм.

Стеклопластик выпускается в рулонах длиной от 80 до 100м.

Стеклопластик рулонный марки РСТ сертифицирован.

Технические характеристики:МаркаНоминальная масса на единицу площади, г/м 2 Пропиточный состав Номинальная ширина, см Массовая доля пропит. состава, %, не менее

РСТ-410-Л (90)410 Латексы 90 15

РСТ-410-Ф (90)410 Лак бакелитовый или жидкие фенол-формальдегидные смолы 90 15

РСТ-250-Л (95)250 Латексы 95 15

РСТ-250-Ф (95)250 Лак бакелитовый или жидкие фенол-формальдегидные смолы 95 15

Символы обозначают следующее:

250, 410 — номинальная масса на единицу площади (г/м2).

Ф — бакелитовый лак;

лакоткани ЛКМ, ЛШМ

Лакоткань электроизоляционная ЛКМ-105 ТУ16-90И37.0012.002ТУ

Лакоткань электроизоляционная ЛКМ-105, ЛКМС-105 на основе капроновой ткани ТУ 655РК-06948680ТОО-03–2001. Электроизоляционный материал — лакоткань на основе капроновой ткани и масляного полимера. Применяется в качестве электроизоляционного материала для длительной работы при температуре до +105° С в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды (относительная влажность 45-75% при температуре 15-35° С). С повышенной эластичностью. Номинальная толщина 0,10; 0,12; 0,15 мм. Пробивное напряжение на электродах диаметром 6 мм: до перегиба от 5,0 до 7.8 кВ, после перегиба от 4,2 до 6,6 кВ.

ЛКМС-105 — применяется для работы на воздухе при нормальных климатических условиях. Допускается работы в трансформаторном масле.

Лакоткань электроизоляционная ЛХМ-105 ТУ16-90И37.0012.002ТУ. Применяется в качестве электроизоляционного материала для длительной работы на воздухе при температуре до 105° С в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды (относительная влажность 45-75% при температуре +15 −35° С), номинальная толщина 0,15 −0,30 мм. Среднее пробивное напряжение на электродах диаметром 6 мм; до перегиба 6–9,5 кВ, после перегиба 3,6–5,5 кВ.

Лакоткань электроизоляционная ЛШМ-105 ТУ16-90И37.0012.002ТУ. Применяется в качестве электроизоляционного материала для длительной работы при температуре до +105° С. С малой усадкой и стойкостью к кратковременному повышению температуры возможному в процессе пайки при монтаже электрических машин и трансформаторов в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды (относительная влажность 45 −75% при температуре 15-35° С). Номинальная толщина 0,08–0, 15мм. Усадка лакоткани по основе после обработки при температуре 105° С в течении 6 часов не превышает 1%. Пробивное напряжение на электродах диаметром 6мм: до перегиба 4,5–8,5 кВ, после перегиба 3,0–6,6 кВ.

Лакоткани электроизоляционные ЛШМ и ЛШМС-105 ТУ16-90И37.0012.002ТУ (на шёлковой основе)

Применяется в качестве электроизоляционного материала для длительной работы при температуре до +105° С. С малой усадкой и стойкостью к кратковременному повышению температуры возможному в процессе пайки при монтаже электрических машин и трансформаторов в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды (относительная влажность 45 −75% при температуре 15-35° С). Номинальная толщина 0,08–0, 15мм. Усадка лакоткани по основе после обработки при температуре 105° С в течении 6 часов не превышает 1%. Пробивное напряжение на электродах диаметром 6мм: до перегиба 4,5–8,5 кВ, после перегиба 3,0–6,6 кВ.

Лакоткань электроизоляционная ЛШМ-105, ЛШМС-105 на основе шелка ТУ 655РК-06948680ТОО-03–2001 Электроизоляционный материал — лакоткань на основе шелка и масляного полимера. Применение: ЛШМ −105 — применяется для длительной работы на воздухе при температуре до + 105°С и относительной влажности окружающей среды 45-75% при 15-35°С. Допускается кратковременное повышение температуры в процессе пайки при монтаже электрических машин, аппаратов и трансформаторов. ЛШМС-105 — применяется для работы на воздухе при нормальных климатических условиях. Допускается работа в трансформаторном масле. Класс нагревостойкости материалов — А (105°С).

Обозначения в марках лакоткани:

Л-лакоткань, К-капрон, Ш-шелк, М-масляный, С-специальная

Ткани стеклянные электроизоляционного назначения марки Э3–100, Э3–125, Э3-200

Стеклоткани вырабатываются из нитей алюмоборосиликатного стекла на замасливателе «парафиновая эмульсия» и прямом эамасливателе.

Стеклоткани невоспламеняемы, негорючи, не подвергаются коррозии, обладают высокой химической стойкостью,рабочий диапазон температур от −200°С до +550° С.

Электроизоляционные стеклоткани предназначены для изготовления электроизоляционных материалов, фольгированных диэлектриков, печатных плат, кровельных материалов (гидростеклоизола) на основе полимерных связующих, используются при изготовлении различных стеклопластиковых конструкций и теплоизоляции трубопроводов.

Стеклопластики на основе стеклотканей применяются для изготовления труб, лодок, цистерн под агрессивные среды и ряда других изделий, где требуются материалы повышенной прочности и коррозионной устойчивости.

Стеклоткани на прямом замасливателе применяются для изготовления стеклопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных смол.

Материалы на основе стеклоткани обладают высокой стойкостью к разложению и механическому износу, долговечностью.

Благодаря хорошей теплоудерживающей способности стекла, стеклоткани и стеклопластики на основе стеклотканей применяются для теплоизоляции трубопроводов, котлов, труб.Марка ткани, НДТ ЭЗ-200 Э3-100 Э3-125

Переплетение полотняное полотняное полотняное

Длина рулона, не менее, м 150 300 300

СТЕКЛОТКАНИ КОНСТРУКЦИОННЫЕ Т-10, Т-13, Т-23, Т-25

Конструкционные стеклоткани вырабатываются из нитей алюмоборосиликатного стекла на эамасливателе «парафиновая эмульсия» и прямом эамасливателе.

Стеклоткани невоспламеняемы, негорючи, не подвергаются коррозии, обладают высокой химической стойкостью, рабочий диапазон температур от –200°С до +550°С.

Конструкционные стеклоткани предназначаются для изготовления конструкционных стеклопластиков, применяются в авиа-, судо-, автомобилестроении и других отраслях промышленности, где требуются высокопрочные материалы малого веса.

Стеклопластики на основе стеклотканей применяются для изготовления труб, лодок, цистерн под агрессивные среды и ряда других изделий, где требуются материалы повышенной прочности и коррозионной устойчивости.

Стеклоткани на прямом замасливателе применяются для изготовления стеклопластиков на основе эпоксидных и полиэфирных смол.

Материалы на основе стеклоткани обладают высокой стойкостью к разложению и механическому износу, долговечностью.

Благодаря хорошей теплоудерживающей способности стекла, стеклоткани и стеклопластики на основе стеклотканей применяются для теплоизоляции трубопроводов, котлов, труб.

СТЕКЛОТКАНИ РОВИНГОВЫЕ ТР-03, ТР-056, ТР-07 Стеклоткань из ровинга ТР-0,3, Тр-0,56, ТР-0,7 является идеальным компонентом для изготовления стеклопластиковых изделий, стеклопластиков, корпусов в судостроении.Стеклоткани конструкционные и ровинговые .

Синтофлекс 51, 515, 515Ф

Синтофлекс 51 ТУ 3491–003–00214639–93 представляет собой двухслойную композицию, состоящую из полиэтилентерефталатной плёнки и полиэфирной бумаги. Он применяется для пазовой изоляции, крышки-клина низковольтных электрических машин в системе изоляции класса нагревостойкости B (130°С). Может также использоваться как межслойная изоляция в сухих трансформаторах. Ресурс работы 20000 часов.

Синтофлекс 515 ТУ 3491–003–00214639–93 представляет собой трёхслойную композицию, состоящую из полиэтилентерефталатной плёнки, оклеенной с двух сторон полиэфирной бумагой. Он применяется для пазовой изоляции, крышки-клина низковольтных электрических машин в системе изоляции класса нагревостойкости B (130°С). Может также использоваться как межслойная изоляция в сухих трансформаторах. Ресурс работы 20000 часов.

Синтофлекс 515Ф ТУ 3491–003–00214639–93 представляет собой трёхслойную композицию, состоящую из полиэтилентерефталатной плёнки, оклеенной с двух сторон полиэфирной бумагой. Применяется для межфазной и межслойной изоляции низковольтных электрических машин с рабочей температурой 180°С с длительным ресурсом эксплуатации. Класс нагревостойкости B (130°С). Ресурс работы 30000 часов. На таблицу тех характеристик.

Синтофлекс 61, 616Ф

Синтофлекс 61 представляет собой двухслойную композицию, состоящую из полиэтилентерефталатной плёнки, оклеенной с одной стороны полиэфирно-арамидной бумагой. Применяется для пазовой изоляции, крышке-клина низковольтных электрических машин в системе изоляции класса нагревостойкости B (130°С). Ресурс работы 20000 часов.

Синтофлекс 616 и 616Ф представляет собой трёхслойную композицию, состоящую из полиэтилентерефтолатной плёнки, оклеенной с двух сторон полиэфирно-арамидной бумагой. Применяется для межфазной и межслойной изоляции низковольтных электрических машин с рабочей температурой 180°С с длительным ресурсом эксплуатации. Класс нагревостойкости B (130°С) и F (155°С). Ресурс работы 35000 часов для B и 30000 часов для F.

Синтофлекс 81, 818

Синтофлекс 81 представляет собой двухслойную композицию, состоящую из полиэтилентерефтолатной плёнки, оклеенной с одной стороны арамидной бумагой. Применяется для пазовой изоляции, крышке-клина низковольтных электрических машин в системе изоляции класса нагревостойкости F (155°С). Ресурс работы 30000 часов.

Синтофлекс 818 представляет собой трехслойную композицию, состоящую из полиэтилентерефтолатной пленки, оклеенной с двух сторон арамидной бумагой. Он применяется для пазовой изоляции, крышки-клина низковольтных электрических машин в системе изоляции класса нагревостойкости F (155°С). Ресурс работы 45 000 часов.

Синтофлекс 82, 828

Синтофлекс 82 представляет собой двухслойную композицию, состоящую из полиэфирной плёнки, оклеенной с одной стороны арамидной бумагой. Применяется для межфазной и пазовой изоляции низковольтных электрических машин с рабочей температурой 180°С с длительным ресурсом эксплуатации. Класс нагревостойкости H (180°С). Гидролитически стойкая изоляция. Ресурс работы 60000 часов.

Синтофлекс 828 представляет собой трёхслойную композицию, состоящую из полиэфирной плёнки, оклеенной с двух сторон арамидной бумагой. Применяется для межфазной и пазовой изоляции низковольтных электрических машин с рабочей температурой 180°С с длительным ресурсом эксплуатации. Класс нагревостойкости H (180°С). Гидролитически стойкая изоляция. Ресурс работы 60000 часов.

РАЗМЕРЫ. Синтофлексы поставляются в рулонах диаметром от 100 до 350мм, шириной 500 или 1000мм, плотно намотанными на жёсткую втулку с внутренним диаметром 76мм или в листах размерами от 200 до 1000м.

Условные обозначения в наименовании синтофлекса:

1 — полиэтилентерефтолатная плёнка (ПЭТ-Э)

2 — полиэфирная плёнка

5 — полиэфирная бумага

6 — полиэфирно-арамидная бумага

8 — арамидная бумага

Стеклотекстолит электротехнический листовой (или стеклотекстолит листовой) представляет собой слоистый материал, полученный методом горячего прессования стеклотканей, пропитанных термореактивным связующим на основе совмещенных эпоксидной и фенолформальдегидной смол. Длительно допустимая рабочая температура от −65°С до +155°С для СТЭФ и СТЭФ-1 (стеклотекстолит СТЭФ и стеклотекстолит СТЭФ-1. Длительно допустимая рабочая температура от −65°С до +140°С для СТЭФ.

Стеклотекстолит марки СТЭФ — изготавливается толщиной от 1,5 до 50 мм. Стеклотекстолит листовой предназначен для работы на воздухе в условиях нормальной относительной влажности окружающей среды при напряжении свыше 1000 В и частоте тока 50 Гц, а также для работы на воздухе в условиях повышенной влажности окружающей среды (93±2)%, при температуре (40±2)°С при напряжении до 1000 В и частоте тока 50 Гц. Высокая механическая прочность и электрическая стабильность позволяют проводить механическую обработку материала и использовать его для конструкционных деталей электрооборудования.

Стеклотекстолит марки СТЭФ-1 — изготавливается толщиной от 0,5 до 50 мм. Обладает теми же свойствами, что и стеклотекстолит СТЭФ, но имеет более однородную мелкую внутреннюю и поверхностную структуру, что позволяет изготавливать из него мелкие детали электрооборудования. Стеклотекстолит электротехнический листовой марки СТЭФ-У представляет собой слоистый прессованный материал, состоящий из нескольких слоев ткани из стеклянного волокна, пропитанной эпоксиднофенолоформальдегидным связующим.

Стеклотекстолит листовой СТЭФ-У предназначен для работы на воздухе в условиях нормальной относительной влажности 45-75% при температуре 15-35°С при напряжении свыше 1000 В и частоте тока 50 Гц, а также в условиях повышенной влажности 93% при температуре 40°С при напряжении до 1000В и частоте тока 50 Гц. Стеклотекстолит СТЭФ-У обладает хорошей стабильностью электрических свойств при высокой влажности, высокой механической прочностью при умеренной температуре.

Длительно допустимая рабочая температура от −65 до +155°С. Расшифровка условного обозначения стеклотекстолита марки СТЭФ-У: СТ — стеклотекстолит; ЭФ — эпоксиднофенольное связующее; У — унифицированный.Выпускается шириной листа: от 450 до 980 мм (от 700 до 1000 мм); длиной листа: от 600 до 1480 мм (до 1500 мм); толщиной листа: 0,35–50,0 мм (60,0–100,0мм).

ПЛЕНКОЭЛЕКТРОКАРТОН ТУ 3491-003-00214639–93 (ПЭК-1, синтофлекс 41) представляет собой двухслойную композицию, состоящую из электрокартона, оклеенного полиэфирной плёнкой с одной стороны. Он применяется для пазовой изоляции, крышки-клина электрических машин малой мощности в системе изоляции класса нагревостойкости Е (120°С). Ресурс работы 20000 часов. Материал электроизоляционный пленкосодержащий ПЭК 141 (ПЭК-2, синтофлекс 41) представляет собой трехслойную композицию, состоящую из электрокартона, оклеенного с двух сторон полиэфирной пленкой. Он применяется для пазовой изоляции, крышки-клина электрических машин малой мощности в системе изоляции класса нагревостойкости В (130°С). Ресурс работы 20 000 часов.

диэлектрические ковры ГОСТ 4997-75

Используется как защитное средство (дополнительное) в закрытых электроустановках напряжением свыше 1000 В и в открытых электроустановках в сухую погоду. Допустимый максимальный ток утечки ковра диэлектрического — не более 16 Ом А/кв.м. Ковер способен выдержать испытательное напряжение 20 кВ переменного тока частотой 50 Гц.

Температурный интервал от −15 до°С +40°С

ковры диэлектрические следующих размеров:

длиной: от 500 до 8000 мм,

шириной: от 900 до 1200,

толщиной: 6 (+1; −1) мм, 500×500 мм, 600×600 мм, 650×650 мм, 750×750 мм.

глубина рифов 1–3 мм. Рифленая поверхность обеспечивает максимальные противоскользящие свойства ковров.

Каждый электрик должен знать:  Электромонтаж. Электрика в квартире. Москва и Моск.обл.

Применяются в качестве дополнительного защитного средства в закрытых электроустановках напряжением свыше 1000В (кроме особо сырых помещений) и в открытых электроустановках в сухую погоду.

Коврики диэлектрические изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТа в зависимости от назначения и условий эксплуатации следующих двух групп:

1-я группа — обычного исполнения,

2-я группа — маслобензостойкие.

Диэлектрический резиновый ковер, согласно требованиям, должен выдерживать напряжение 20000 В с частотой 50 Гц. Ковры выпускаются двух видов: в рулонах и листами.

Применение диэлектрических ковриков регламентировано нормами техники безопасности при проведении работ на электроустановках. Каждый сотрудник обязан использовать диэлектрический ковер при любых, даже самых безопасных (на первый взгляд) работах.

Выпускаются ковры диэлектрические в виде квадратов стороной 500 мм, 750 мм и рулонов шириной 1 – 1,2 м, длиной от 4 до 8 м. Коврики имеют рифленую лицевую поверхность (глубина рифов составляет 1,5–2,0 мм), толщина ковра составляет 6 ±1 мм.

стеклосетка СС-50 ТУ РБ 05780349.041-2000

Сетка СС-50 («строительный бинт») применяется для заделки трещин на потолках, стенах перед шпатлеванием, покраской, наклеиванием обоен, для заделки стыкои гипсокартона, ДСП. ДВП, а также других строительных листовых материалов. Данная стеклосетка используется для изготовления самоклеящейся ленты. Также применяется для армирования мест примыкания дверных и оконных коробок к стенам, потолку и полу для предотвращения высыпания штукатурки, а также армирования мастичной кровли.

электрокартон ЭВС В Г ГОСТ 2824-86

Электрокартон марки «ЭВС» (ГОСТ 2824-86)-применяется для пазовой изоляции электрооборудования и деталей автотракторной электроаппаратуры.

Картон электроизоляционный «ЭКС» ГОСТ 4194–83 марки А,Б изготавливается в листах толщиной 1,0 — 8,0 мм, каландрированным или машинной гладкости из небеленой сульфатной целлюлозы с добавлением хлопковой целлюлозы. Применяется для использования в трансформаторах, в аппаратах, а также в другом электрооборудовании с масляным заполнением при рабочей температуре до 105oС включительно. Для изготовления деталей главной изоляции трансформаторов напряжением до 220 кВ, для деталей уравнительной и ярмовой изоляции и для изготовления склеенных деталей трансформаторов всех классов напряжения, а также для изоляции в другом электрооборудовании с масляным заполнением. Используется для изготовления лекал в легкой промышленности, для изготовления обуви (например задники), изготовление лекал в обувной промышленности (для вырезания стелек); картон толщиной 1,00 мм используется для вставок в козырьки головных уборов из кожи

Электрокартон марок «Г» и «Б».

Картон электроизоляционный «Б» и «Г» используется в трансформаторах, в аппаратах, а также в другом электрооборудовании с масляным заполнением при рабочей температуре до 105oС включительно. Также используется для изготовления лекал в легкой промышленности и для крышек при сшивании документов для архивов.

Материал электроизоляционный пленкосодержащий ИЗОФЛЕКС 191 ТУ 3491–003–00214639–93.

Изофлекс представляет собой слоистую прессованную композицию из стеклянной ткани, оклеенной с двух сторон полиэфирной пленкой. Он применяется для пазовой изоляции низковольтных электрических машин в системе изоляции класса нагревостойкости В (130°С). Пригоден для ручной изолировки статоров.

Ленты электроизоляционные ЛЭС, ЛЭСБ.

Лента электроизоляционная ЛЭСБ из стеклянных крученых комплексных нитей. ГОСТ 5937–81, ТУ 5952-048–00204961–97. Ленты марки ЛЭСБ предназначены для изготовления обмоток электрических машин, аппаратов и проводов. Толщина лент: 0,10; 0,15 и 0,20 мм. Ширина: от 10 до 60 мм.

Ленты электроизоляционные стеклополиэфирные (термоусадочные) ЛЭСП-0,1. ТУ 6-19-309-86

Ленты марки ЛЭСП предназначены для изготовления обмоток электрических машин и аппаратов. Толщина лент — 0,10 мм. Ширина: от 10 до 60 мм.

Лента электроизоляционная ЛСБЭ

Бандажная стеклолента ЛСБЭ-155 и ЛСБЭ-180. ТУ 6-48-00204961-22-94,Предназначена для бандажирования якорей и роторов электрических машин класса изоляции «F». Ширина ленты — 20 мм. Толщина ленты — 0,2 мм. Разрушающее напряжение при растяжении, МПа, (кгс/мм), не менее — 720(72).

Стеклолента — 155/180 (липкая стеклолента) ТУ 3491-010–31885305–2003.

Стеклолакоткань ЛСКЛ изготавливается методом пропитки электроизоляционных стеклотканей в кремнийорганическом лаке на пропиточных машинах. Обе стороны лакоткани обладают заданной липкостью. Применяется в качестве липкой электроизоляционной ленты для длительной работы в электрических машинах при температуре 155-180oС в зависимости от пропиточного состава.

Основные технические характеристики стеклолакоткани ЛСКЛ — 155/180: Удельная разрушающая нагрузка при растяжении вдоль основы, средняя, Н/см = 90–105. Пробивное напряжение, (15-35oС),45-75%, кВ, не менее 0,7–0,8. Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом.м, не менее 109.

Стеклолента поставляется в роликах диаметром не более 185 мм, шириной 10, 15, 20, 25 и 30 мм с предельным отклонением 2мм, намотанные на жесткую втулку с внутренним диаметром 35 мм.

Винипласт листовой ВН, ВНЭ.

Гетинакс электротехнический листовой I, V, X, гетинакс арамидный негорючий ГН, гетинакс лавсановый ЛГ.

Грунт-эмаль дугостойкая ЭКП-9303ГС (красно-коричневая, серая).

Изолента ПВХ, лента изоляционная липкая из поливинилхлорида.

Изолента Х/Б, лента изоляционная липкая из хлопчатобумажной ткани ПОЛ, ШОЛ.

Изофлекс-191, 181, 151.

Имидофлекс 292 материал электроизоляционный пленкосодержащий 929.

Капролон (полиамид ПА-6) блочный, капролон графитонаполненный.

Лавитерм Т, ТТ, 1, 2.

Лакоткань ЛКМ-105, ЛКМС, лакоткань ЛШМ-105, ЛШМС.

Лента киперная, Х/Б.

Лента клеящая ЛК-150, ЛК-210, ЛКН-150, ЛКН-210.

Лента липкая ЛСКЛ-155/180, стеклолакоткань липкая.

Лента полиимидная композиционная ЛПМК-Т, ЛПМК-Т (л), ЛПМК-ТТ, ЛПМК-ТТ (л).

Лента полиэтиленнафталатная композиционная ЛПНК-Т (л), ЛПНК-ТТ (л).

Лента полиэфирная, лавсановая.

Лента стеклобандажная ЛСБЭ-155, ЛСБЭ-180.

Лента слюдяная пропитанная ЛСп-F-ТПл, ЛСп-F-2Пл.

Ленты слюдинитовые пропитанные ЛСК-110-ТПЛ, ЛСК-110-Спл, ЛСК-110-ТТ, ЛСК-110-СТ, ЛСЭК-5-ТПл, ЛСЭК-5-СПл.

Лента стеклослюдяная ЛСЭП-934-ТПл, ЛСЭП-934-СПл.

Лента слюдинитовая непропитанная ЛСКН-135-СПл, ЛСКН-160-ТТ.

Лента ЛЭТСАР КФ-0.5.

Лента фторопластовая ф4ПН, ф4ИН, ф4ЭО, Лента ФУМ ТУ 6-05-1388-88, жгут ФУМ.

Микалента, стекломикалента ЛФЧ-ББ, ЛМЧ-ББ, ЛФС-ББ, ЛМС-ББ, ЛФС-ТТ, ЛФЧ-ТБ, ЛМЧ-ТБ ,ЛФК-ТТ, ЛМК-ТТ.

Миканит гибкий ГМС, ГМС-ББ, ГМЧ, ГМЧ-ББ, ГФС, ГФС-ББ, ГФЧ, ГФЧ-ББ, ГФК.

Миканит коллекторный КИФШ, КИФШ-А, КИФГ, КИФГ-А, КИФЭ, КИФЭ-А, КИФП, КИФП-А.

Миканит прокладочный ПФГ, ПМГ, ПФК, ПСГ.

Миканит формовочный ФФГ, ФФГА, ФФП, ФФПА, ФМП, ФМПА, ФФК, ФФКА, ФМК, ФМГ, ФМГА.

Паронит листовой ПОН, ПМБ ГОСТ 481-80, ПА, ПКД, ПДД, ПЭ.

Пленка полиэтилентерефталатная ПЭТ-Э.

Пленкослюдинит ГСП-F-Пл (2Пл), ГСП-Н-Пл (2Пл).

Синтофлекс пленкоэлектрокартон ПЭК-41, 141, пленкосинтокартон ПСК-51, 515, 61, 616, 81, 818, 82, 828.

Слюдопласт гибкий ГИП-2Пл.

Слюдопласт коллекторный КИФЭ (КИФЭ-А).

Слюдопласт коллекторный КИФЭ-Н (КИФЭ-Н-А).

Слюдопласт формовочный ФИФП-ТПл.

Стеклолакоткань ЛСК-155/180, ЛСП-130/155, стеклолакоткань ЛСМ-105/120, ЛСТР.

Стеклолента ЛЭС, ЛЭС(б).

Стекломиканит гибкий ГФС-ТТ, ГФС-ТТ, ГФЭ-ТТ, ГФК-Т, ГФК-ТТ.

Стеклопленкослюдопласт влагостойкий Элмика 423, 425.

Стеклотекстолит электротехнический листовой СТЭФ, стеклотекстолит СТЭФ-1, СТЭФ-У, СТЭФ-П, СТЭФ-ПВ, СТЭБ, СТ-ЭТФ, СТТ, КАСТ-В, 3240.

Текстолит электротехнический, текстолит листовой, фасонный, стержень, текстолит ПТ, ПТК, А, Б.

Трубка термоусадочная, термоусаживаемая ТУТ, ТУТнг, ТУТк, ТУТкнг, ТТЭ-С.

Cтеклотекстолитовая трубка ТСЭФ ГОСТ 12496-88.

Трубка тип 305 ТВ-40, кембрик, поливинилхлоридная из ПВХ.

Трубка фторопластовая Ф4Д.

Трубка тип 203 ТКР электроизоляционная гибкая из кремнийорганической резины.

Трубка ТКСП, ТКСП-2К тип 133, электроизоляционная гибкая.

Трубка ТЛВ, ТЛМ, тип 110, линоксиновая, лакированная.

Фибра листовая ФЭ-фибра электротехническая, ФТ-фибра техническая.

Фторопласт ф4, ф4К20, ф4С15, фторопласт ф4К15М5, ф4С15М5, ф4М5, ф4АО10.

Цилиндры ЦСЭФ, ЦС-ЭТФ, ЦЭС, ЦЭП стеклоэпоксифинольные, стеклотекстолитовые.

Шнур-чулок стеклянный АСЭЧ, АСЭЧ(б), ШЭС-1, ШС.

Шнур-чулок лавсановый, полиэфирный, ШЛ-0.65, ШЧПП, ШЧПЭ.

Шнур Х/Б (хлопчатобумажный).

Электрокартон ЭВ, прессшпан, картон электроизоляционный.

Эмаль кремнийорганическая КО-976М-ГС, КО-983М-ХС.

Эмаль электроизоляционная ГФ-92М-ГС, ГФ-92М-ХС.

Слюдолента для огнестойких кабелей

Стеклослюдопластолента НАГРЕВОСТОЙКАЯ КАБЕЛЬНАЯ ЛИФК-Т-КП

Стеклослюдопластолента нагревостойкая кабельная ЛИФК-Т-КП предназначена для обмотки силовых кабелей и создания диэлектрического барьера между отдельными проводниками кабельных изделий в условиях пожара или действия высоких температур.

Слюдолента обеспечивает защиту кабеля от огня!

В последние годы значительно повысились требования к пожаробезопасности зданий и сооружений и, соответственно, к огнестойкости электрических кабелей. Требуемые характеристики по пожаробезопасности может обеспечить обмотка кабеля гибкой слюдяной лентой.

Благодаря уникальным характеристикам слюды флогопит и кремнийорганических компонентов, слюдяная лента сохраняет свою физическую структуру и электроизоляционные свойства до температуры 1300°С.

ЛИФК-Т-КП применяют в силовых кабелях, не распространяющих горение, с изоляцией из полимерных композиций, не содержащих галогенов, а также в силовых кабелях с пониженным дымо- и газовыделением.

За короткий срок нашими новыми клиентами стали кабельные заводы по всей стране.

Технические характеристики ЛИФК-Т-КП

Стеклослюдопластолента ЛИФК-Т-КП выпускается в роликах:

ширина ролика от 4 до 850 мм

внутренний диаметр втулки (76±1) мм

диаметр ролика до 400 мм Показатель ЛИФК-Т-КП

Номинальная толщина, мм 0,12 0,14

Предельные отклонения от номинальной толщины, мм ±0,015 ±0,015

Поверхностная плотность, г/м²:

ленты 180±20 200±20

слюдобумаги флогопитовой 125±17 145±17

стеклоткани 38±3 38±3

Содержание связующего вещества, % 17±4 17±4

Пробивное напряжение, не менее, кВ 1,6 1,6

Удельная разрушающая нагрузка, не менее, Н/см 80 80

Гарантийный срок хранения при температуре 15–35ºС

и относительной влажности 45–75 %, месяцы 24 24

слюдяные ленты для гибкой изоляции. Ленточные слюдопластовые материалы обладают высокой электрической прочностью, высокой влагостойкостью, стойкостью к длительному воздействию электрических полей и благодаря своим свойствам являются основой электроизоляции для высоковольтных электрических машин.

Слюдяные ленты изготавливаются в роликах шириной не менее 15 мм, возможно изготовление в рулонах шириной не более 900 мм. Внутренний диаметр гильзы – 38±2 мм.

Ленты слюдяные нагревостойкие ЛИФК-Т, ЛИФК-ТТ ТУ 3492-082-00281915-2002

Состав: слюдобумага, кремний-органический лак, 1 или 2 подложки из стеклоткани.

Применяют в качестве витковой и корпусной изоляции электрических машин и аппаратов.

Технические характеристики Показатель ЛИФК-Т ЛИФК-ТТ

Класс нагревостойкости до 600°С до 600°С

Номинальная толщина, мм 0,1; 0,12 0,15–0,19

Массовая доля компонентов, не менее, %:

связующее 27–-50 27– 53

летучие не более 1 не более 1

Средняя электрическая прочность, кВ/мм 12 12

Лента слюдяная ЛИПЭФ-Т ТУ 21-25-100-72

Состав: слюдобумага, полиэфирно-эпоксидный лак, стеклоткань.

Применяют для корпусной изоляции статорных катушек высоковольтных электрических машин.

Ленты слюдяные ЛИПЭФ-ТПл, ЛИПЭФ-ТПл-ЭК

Состав ЛИПЭФ-ТПл: слюдобумага, полиэфирно-эпоксидный лак, стеклоткань.

Состав ЛИПЭФ-ТПл-ЭК: слюдобумага, полиэтилен-терефталатная пленка, стеклоткань, полиэфирно-эпоксидный лак, компаунд.

Применяют для корпусной изоляции статорных катушек высоковольтных электрических машин.

Технические характеристикиПоказатель ЛИПЭФ-Т ЛИПЭФ-ТПл ЛИПЭФ-ТПл-ЭК

Класс нагревостойкости B F F

Номинальная толщина, мм 0,13 0,08–0,14 0,08–0,14

Массовая доля компонентов, не менее, %:

связующее 27–35 22–28 15–33

летучие 0,3–0,70,3–0,7не более 4

Средняя электрическая прочность, кВ/мм 15 25

Пробивное напряжение среднее, не менее, кВ 2,7 2,9–5,0

Пробивное напряжение в отд. точках, не менее, кВ 1,0 2,3–4,0

Стеклослюдопластолента НАГРЕВОСТОЙКАЯ КАБЕЛЬНАЯ ЛИФК-Т-КП

Состав: слюдопластовая бумага, пропитанная и оклеенная при помощи кремнийорганического связующего с одной или двух сторон подложками из стеклоткани.

Применяют в качестве изоляции для создания диэлектрического барьера между отдельными проводниками кабельных изделий в условиях пожара.

Технические характеристики ЛИФК-Т-КП

Стеклослюдопластолента ЛИФК-Т-КП выпускается в роликах:

ширина ролика от 4 до 850 мм

внутренний диаметр втулки (76±1) мм

диаметр ролика до 400 ммПоказатель ЛИФК-Т-КП®

Номинальная толщина, мм 0,12 0,14

Предельные отклонения от номинальной толщины, мм ±0,015 ±0,015

Поверхностная плотность, г/м²:

ленты 180±20 200±20

слюдобумаги флогопитовой 125±17 145±17

стеклоткани 38±3 38±3

Содержание связующего вещества, % 17±4 17±4

Пробивное напряжение, не менее, кВ 1,6 1,6

Удельная разрушающая нагрузка, не менее, Н/см 80 80

Гарантийный срок хранения при температуре 15–35ºС

и относительной влажности 45–75 %, месяцы 24 24

Слюдяная бумага — основа электроизоляционных изделий из слюды!

Из слюдобумаг изготавливают:

Производство слюдяных бумаг

Чешуйки слюды обладают уникальным свойством склеиваться друг с другом при наложении в водной среде и нагревании. Такой способ производства называется гидромеханическим, слюдяная бумага получается без добавления связующих веществ.

Слюдяная фабрика выпускает слюдяные бумаги из слюды флогопит и слюды мусковит. Флогопитовые и мусковитовые бумаги востребованы на российском рынке. Различие в свойствах этих бумаг связано с диаметром чешуек слюды. Частицы флогопита значительно больше частиц мусковита, поэтому флогопитовые слюдобумаги обладают более высокой механической прочностью и термостойкостью по сравнению с мусковитовыми (слюдинитовыми) бумагами.

Пропитка слюдяных бумаг является следующим этапом производства. В качестве связующих веществ используются многокомпонентные органические лаки, от состава которых зависят свойства пропитанных бумаг.

Слюдяная фабрика выпускает непропитанные и пропитанные слюдобумаги

Производство слюдяных бумаг является одним из основных направлений деятельности Санкт-Петербургской Слюдяной фабрики. Уникальное слюдобумажное производство было организовано еще в 70-х годах прошлого столетия. Сейчас цеха модернизированы и оснащены современным оборудованием, хотя технология производства остается прежней.

Слюдяная фабрика выпускает два вида слюдяных бумаг – непропитанные и пропитанные. На фабрике из непропитанных слюдобумаг изготавливают слюдяные ленты, а из пропитанных – слюдопласты.

Покупателями слюдобумаг являются производители различных электроизоляционных изделий: от машиностроительных предприятий до производителей бытовой техники.

Слюдобумаги выпускаются в рулонах. Внутренний диаметр гильзы – 75±5 мм, наружный диаметр рулона – не менее 90 мм. Ширина слюдопластовой бумаги – 900±10 мм. Возможен выпуск слюдопластовой бумаги другой ширины до 1020 мм.

ТРУБКИ И ВТУЛКИ СЛЮДОПЛАСТОВЫЕ

Состав: несколько листов слюдобумаги, пропитанных раствором полиэфирной или кремнийорганической смолы, армированные стеклотканью (ТИФП-А и ТИФК-А).

Применяют в качестве электроизоляции стержневых проводников в отверстиях и пазах.

Технические характеристикиПоказатель ТИФШ, ТИФП, ВИФШ, ТИФК,

ВИФК, ТИФК-А, ТИФП-А

для полиэфирной смолы F 155°C


для кремнийорганической смолы Н 180°С

Длина, мм 200–900

Диаметр внутренний, мм

при длине трубки до 600 мм 5–15

при длине трубки более 600 мм 15–70

Массовая доля слюды, не менее, % 70

Испытательное напряжение при толщине стенки более 3,0 мм, кВ 36

КОРПУСА ЭЛЕКТРОНАГРЕВАТЕЛЕЙ СЛЮДЯНЫЕ

КЭНС, КЭНС-А, КЭНС-А-М

Состав: несколько листов слюдобумаги, пропитанных кремнийорганическим или фосфатным связующим.

Применяют в качестве электроизоляции электронагревателей, работающих в воздушной среде, в промышленных и бытовых приборах.

Технические характеристикиПоказатель КЭНС КЭНС-А КЭНС-А-М

Длительно допустимая рабочая температура 600°С 700°С 800°С

Габаритные размеры, мм

Масса, не более, г 30

Испытательное напряжение при проверке электрической прочности изоляции в холодном состоянии, кВ 3,75

Лента монтажная

Лента монтажная ЛМ 5, ЛМ 10 и кнопки

Лента ЛМ предназначена для бандажа пучков проводов и кабелей, крепления пучков и одиночных проводов и кабелей к различным конструкциям. Лента скрепляется кнопками, поставляется в рулонах (бухтах).

Ленты монтажные ЛМ

Ленты монтажные ЛМ предназначены для бандажирования пучков проводов и кабелей, крепления пучков и одиночных проводов и кабелей к различным конструкциям. Ленты поставляются в рулонах, , скрепляются пластмассовыми кнопками.

Трубки из ПВХ пластикатов используются для защиты и дополнительной изоляции частей различных электро- и радиоизделий (до 1000 В, до 50 Гц) .

· температура эксплуатации от -40 ?С до +70 ?С

· электрическое сопротивление, от 1·1012 Ом·см

· электрическая прочность, от 15,8 кВ/мм

· прочность при растяжении, от 170 кгс/см2

· удлинение при разрыве, не менее 220%.

Относятся к группе сгораемых, загораются от открытого пламени, при вынесении пламени – гаснут. Срок хранения – 12,5 лет от даты изготовления.

Изолента ЛЭТСАР КП

Лента ЛЭТСАР влагостойка, морозо- и теплостойка (можно использовать при температурах от -50 до +250°С), выдерживает воздействие масел, бензина и других химических реагентов. Расшифровка маркировки: «К» — лента красного цвета, для применения при температурах от -50 до +250°С (кратковременно при +300°С); «Б» — лента белого цвета, предназначена для применения при температурах от -50 до +200°С (кратковременно при +250°С); «П» – прямоугольного сечения; «Ф» – фигурного сечения; «ЛП» — для герметизации пластмассовой изоляции с напряжением до 35 кВ; «ЛПП» — для восстановления полупроводящих экранов кабелей с напряжением до 35 кВ. Цифры означают толщину в мм.

ЛЭТСАР применяются для изоляции гибких шунтов и выводов электрических машин постоянного и переменного тока, индукционных электропечей, высоковольтных трансформаторов, склейки, ориентирования, транспортировки и разработки полупроводниковых элементов, изоляции электрических кабелей, жгутов, шин и токопроводов.

Изолента ЛЭТСАР КФ

Уникальность свойств ленты изготовленной на основе кремнийорганики заключается в отсутствии токсичности и её высокой стойкости к воздействию:

1 — тепла и мороза. (разброс диапазона температур применения достигает от –50 до +250 °С);

2 — влаги, озона, ультрафиолетовых лучей;

3 — масел, бензина и других химических реагентов;

4 — электротока (удельное сопротивление достигает 1*10^14 Ом).

Отличительной особенностью ЛЭТСАР КФ-0.5 является её способность к самослипанию за счёт вулканизации (сшивания) слоёв. При этом образуется монолитная очень прочная оболочка из силиконовой резины, обеспечивающая герметичную защиту соединения от воздействия атмосферы и солнца. Лента обладает свойством аутогезии (отсутствием расслаивания) при намотке вполнахлёста уже через 48 часов. Благодаря эффекту самоусадки применение ЛЭТСАР КФ-0.5 помимо изоляции электротехнической продукции возможно и для герметичной механической гидроизоляции пластмассовых и противокоррозионной защиты металлических малоподвижных соединений трубопроводов и в иных областях, где исключается применение лент ПВХ. Лента поставляется в виде руллонов с полиэтиленовой прокладкой слоев максимальным диаметром до 500 мм и массой, в среднем, примерно 0,5 кг, шириной 26 мм, и длиной до 25 м. Гарантийный срок хранения ЛЭТСАР КФ-0.5: 8-12 месяцев.

Изолента ЛЭТСАР ЛП

Изолента ЛП производится с двухсторонней промазкой. Она липкая, применяется для промышленных целей «ЛП» — для герметизации пластмассовой изоляции с напряжением до 35 кВ.

Отличительной особенностью лэтсар является её способность к самослипанию за счёт вулканизации (сшивания) слоёв. При этом образуется монолитная очень прочная оболочка из силиконовой резины, обеспечивающая герметичную защиту соединения от воздействия атмосферы и солнца. Лента обладает свойством аутогезии (отсутствием расслаивания) при намотке вполнахлёста уже через 48 часов. Благодаря эффекту самоусадки применение ленты лэтсар помимо изоляции электротехнической продукции возможно и для герметичной механической гидроизоляции пластмассовых и противокоррозионной защиты металлических малоподвижных соединений трубопроводов и в иных областях, где исключается применение лент ПВХ.

УПЛОТНИТЕЛЬНЫЕ, ОБИВОЧНЫЕ, ЭЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ И КЛЕИ

Анаэробные полимерные составыпредставляют собой жидкие смеси различной вязкости, способные длительное время оста­ваться в исходном состоянии без изменения свойств и быстро отвердевать с образованием прочного слоя в узких зазорах при температурах 15. 35°С при условии прекращения контакта с кис­лородом воздуха.

Основой анаэробных составов являются способные к полиме­ризации соединения акрилового ряда, чаще всего диметакриловые эфиры полиалкиленгликолей. Также в них входят ингибирующие и инициирующие системы, обеспечивающие длительное хра­нение и быстрое отверждение в зазорах, загустители, модифика­торы, красители и другие добавки.

Имеют высокую термическую и химическую стойкость.

На скорость отверждения анаэробных полимеров влияют мате­риалы, контактирующие с ними:

активные — ускоряющие отверждение (сплавы меди, никель, малоуглеродистые стали);

нормальные — не влияющие на скорость отверждения (железо, углеродистые стали, цинк);

пассивные — замедляющие отверждение (высокоуглеродистые стали, золото, титан и его сплавы, материалы с антикоррозионными покрытиями, пластмассовые изделия).

Композиционные полимерные материалыобычно классифициру­ются по виду армированного наполнителя или связующего.

Связующие делятся на термопласты (способные размягчаться и затвердевать при изменении температуры) и реактопласты, или термореактивные смолы (в которых при нагревании происходят структурные и химические превращения).

Эпоксидные смолы являются одним из лучших видов связу­ющих для многих композиционных материалов, так как обладают хорошей адгезией к большинству наполнителей, армирующих ком­понентов и подложке.

К преимуществам композиционных полимерных материалов относятся: высокие жесткость, прочность, теплостойкость; стабильность размеров; низкие газо- и паропроницаемость; регулируемые электрические и фрикционные свойства; невысокая стоимость.

Во многих случаях они за­меняют пайку, сварку и наплавку, а также обеспечивают восстанов­ление таких деталей, ремонт которых известными способами затруд­нен или невозможен, поэтому их называют «холодной сваркой».

Ценные физико-механические свойства эпоксидных смол про­являются в результате превращения их под действием отвердителей в сетчатый полимер.

Основное достоинство технологии ремонта с использованием эпоксидных олигомерных композиций заключается в возможно­сти их отверждения при любых температурах.

Существующие отвердители можно разбить на четыре группы:

· ангидриды дикарбоновых и поликарбоновых кислот;

· катализаторы и ускорители отверждения эпоксидных смол.

Отвержденные эпоксидные смолы в чистом виде обладают по­вышенной хрупкостью, т. е. плохо выдерживают удары и вибрации. Для повышения эластичности в их состав вводят пластификаторы. Пластификация определяет изменение вязкости полимерной ком­позиции, увеличение гибкости молекул и подвижности надмоле­кулярных структур.

В эпоксидный компаунд входит олигоэфиракрилат МГФ-9, пред­ставляющий собой эфир, полученный на основе метакриловой и фталевой кислот и триэтиленгликоля. В качестве пластификаторов эпоксидных смол также используют низкомолекулярные полиамид­ные смолы (Л-18, Л-19, Л-20), являющиеся одновременно отвердителями.

Клеи— жидкие или пастообразные многокомпонент­ные системы, основой (связующим) которых являются высоко­молекулярные вещества, обладающие высокой адгезией к твер­дым поверхностям.

В зависимости от природы связующего различают клеи органи­ческого происхождения (животного и растительного) и синтети­ческие.

В число основных операций, выполняемых при склеивании, входят: подготовка поверхностей; приведение клея в рабочее состояние; нане­сение клея на подготовленные поверхности, которые затем должны со­единиться под необходимым давлением; выдержка склеиваемых участ­ков деталей при определенной температуре для полного затвердевания клеевого слоя.

Классификационным признаком клеев является вид связующе­го, т.е. различают клеи карбинольные, фенольные, эпоксидные, полиамидные, полиакриловые, полиуретановые, резиновые и др.

Герметикиприменяют для герметизации стыков узлов, агрегатов и кузовных деталей. Основой для них служат либо сложные эфиры диметакрилата, (это так называемые анаэробные герметики), либо кремнийорганические соединения — силиконовые герметики. Третья группа — герметики, созданные на основе синтетических смол. Герметики, кроме всего прочего, различаются и по своему предназначению: для кузовных деталей, для монтажа или уплотнения стекла, для люков, для разъемов агрегатов и т. д. Кроме того, материалы различаются по стойкости к горючему веществу, маслам, рабочему температурному диапазону. Существуют специально герметики для системы охлаждения. Есть герметики, которые целесообразно применять исключительно для резьбовых соединений, фланцевых поверхностей, мест посадки шлангов, соединительных частей трубопроводов и так далее и так далее и так далее. Существуют герметики и для ремонта колес — устранения, «заклеивания» прокола.

Обивочные материалы предназначены для отделки (обивки) сидений и кузовов автомобилей. Обивка повышает комфортабель­ность салона и кабины, улучшает их тепло- и звукоизоляцию.

Обивочные материалы должны обладать высокой прочностью на растяжение, износостойкостью и необходимой эластичностью. Они не должны изменять своего вида и свойств при попадании нефтепродуктов, должны легко очищаться от всевозможных загряз­нений (пыли, жировых и масляных пятен), иметь по возможности красивый вид и в то же время быть дешевыми.

Уплотнительные материалы подразделяются на прокладочные и набивочные. Из первых готовятся все­возможные прокладки, зажимаемые между стыкующимися повер­хностями неподвижных деталей, а из вторых — сальниковые уст­ройства, предназначенные для герметизации зазоров между дета­лями, перемещающимися относительно друг друга.

К наиболее распространенным прокладочным материалам от­носятся пробка, различные виды химически обработанной бумаги (пергамент, картон, фибра, предельная рабочая температура ко­торых 150°С), войлок (допускающий нагрев не выше 75 °С), ас­бест (работоспособный до 350°С), различные марки паронитов (листы из вальцованных вулканизованных смесей асбеста, каучуков и наполнителей, допускающие нагрев до 150 °С), маслобензостойкий паронит МБП-5 (обеспечивающий надежное уплотнение до 250 °С), ферронит 101 (армированный металлической сеткой паронит, работоспособный до 400 °С) и др. В последнее время стали применять в качестве прокладок в кузовах автомобилей новые синтетические материалы из лубяных волокон (800Л, 920Р, 1200ЛР) и др. При изготовлении сальниковых уплотнений используются как отдельно, так и в сочетании друг с другом металлы, резина, пласт­массы, ткани, волокна и войлок.

Изоляционные материалы практически не прово­дят электрический ток. Должны иметь достаточную проч­ность, малую гигроскопичность, а некоторые из них и высокую теплостойкость. Это могут быть: пластмассы, резина, эбонит, лаки, асбест, фибра и др. Кроме того, применяют слюду (диэлектрик, выдерживающий нагрев до 500 °С), электротехничес­кий картон (например, марки ЭВС), изоляционные ленты (полоски ткани, покрытые с одной или обеих сторон резиновым клеем, или поливинилхлоридные ленты, промазанные с одной стороны клей­ким составом), различные лаки (роль пленкообразователя в которых выполняют битумы), растительные масла и некоторые полимеры.

Контрольные вопросы:

1. Классификация композиционных полимерных материалов.

2. Классификация клеев.

3. Назначение и классификация герметиков.

Электротехнические материалы

Электротехнические материалы представляют собой совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрических и магнитных полях. Сюда же можно отнести основные электротехнические изделия: изоляторы, конденсаторы, провода и некоторые полупроводниковые элементы. Электротехнические материалы в современной электротехнике занимают одно из главных мест. Всем известно, что надежность работы электрических машин, аппаратов и электрических установок в основном зависит от качества и правильного выбора соответствующих электротехнических материалов. Анализ аварий электрических машин и аппаратов показывает, что большинство из них происходит вследствие выхода из строя электроизоляции, состоящей из электроизоляционных материалов.

Не менее важное значение для электротехники имеют магнитные материалы. Потери энергии и габариты электрических машин и трансформаторов определяются свойствами магнитных материалов. Довольно значительное место занимают в электротехнике полупроводниковые материалы, или полупроводники. В результате разработки и изучения данной группы материалов были созданы различные новые приборы, позволяющие успешно решать некоторые проблемы электротехники.

При рациональном выборе электроизоляционных, магнитных и других материалов можно создать надежное в эксплуатации электрооборудование при малых габаритах и весе. Но для реализации этих качеств необходимы знания свойств всех групп электротехнических материалов.

К этой группе материалов относятся металлы и их сплавы. Чистые металлы имеют малое удельное сопротивление. Исключением является ртуть, у которой удельное сопротивление довольно высокое. Сплавы также обладают высоким удельным сопротивлением. Чистые металлы применяются при изготовлении обмоточных и монтажных проводов, кабелей и пр. Проводниковые сплавы в виде проволоки и лент используются в реостатах, потенциометрах, добавочных сопротивлениях и т. д.

В подгруппе сплавов с высоким удельным сопротивлением выделяют группу жароупорных проводниковых материалов, стойких к окислению при высоких температурах. Жароупорные, или жаростойкие, проводниковые сплавы применяются в электронагревательных приборах и реостатах. Кроме малого удельного сопротивления, чистые металлы обладают хорошей пластичностью, т. е. могут вытягиваться в тонкую проволоку, в ленты и прокатываться в фольгу толщиной менее 0,01 мм. Сплавы металлов имеют меньшую пластичность, но более упруги и устойчивы механически. Характерной особенностью всех металлических проводниковых материалов является их электронная электропроводность. Удельное сопротивление всех металлических проводников увеличивается с ростом температуры, а также в результате механической обработки, вызывающей остаточную деформацию в металле.

Прокатку или волочение используют в том случае, когда нужно получить проводниковые материалы с повышенной механической прочностью, например при изготовлении проводов воздушных линий, троллейных проводов и пр. Чтобы вернуть деформированным металлическим проводникам прежнюю величину удельного сопротивления, их подвергают термической обработке — отжигу без доступа кислорода.

Электроизоляционными материалами, или диэлектриками, называют такие материалы, с помощью которых осуществляют изоляцию, т. е. препятствуют утечке электрического тока между какими-либо токопроводящими частями, находящимися под разными электрическими потенциалами. Диэлектрики имеют очень большое электрическое сопротивление. По химическому составу диэлектрики делят на органические и неорганические. Основным элементов в молекулах всех органических диэлектриков является углерод. В неорганических диэлектриках углерода нет. Наибольшей нагревостойкостью обладают неорганические диэлектрики (слюда, керамика и др.).

По способу получения различают естественные (природные) и синтетические диэлектрики. Синтетические диэлектрики могут быть созданы с заданным комплексом электрических и физико-химических свойств, поэтому они широко применяются в электротехнике.

По строению молекул диэлектрики делят на неполярные (нейтральные) и полярные. Нейтральные диэлектрики состоят из электрически нейтральных атомов и молекул, которые до воздействия на них электрического поля не обладают электрическими свойствами. Нейтральными диэлектриками являются: полиэтилен, фторопласт-4 и др. Среди нейтральных выделяют ионные кристаллические диэлектрики (слюда, кварц и др.), в которых каждая пара ионов составляет электрически нейтральную частицу. Ионы располагаются в узлах кристаллической решетки. Каждый ион находится в колебательном тепловом движении около центра равновесия — узла кристаллической решетки. Полярные, или дипольные, диэлектрики состоят из полярных молекул-диполей. Последние вследствие асимметрии своего строения обладают начальным электрическим моментом еще до воздействия на них силы электрического поля. К полярным диэлектрикам относятся бакелит, поливинилхлорид и др. По сравнению с нейтральными диэлектриками полярные имеют более высокие значения диэлектрической проницаемости, а также немного повышенную проводимость.

По агрегатному состоянию диэлектрики бывают газообразными, жидкими и твердыми. Самой большой является группа твердых диэлектриков. Электрические свойства электроизоляционных материалов оценивают с помощью величин, называемых электрическими характеристиками. К ним относятся: удельное объемное сопротивление, удельное поверхностное сопротивление, диэлектрическая проницаемость, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, тангенс угла диэлектрических потерь и электрическая прочность материала.

Удельное объемное сопротивление — величина, дающая возможность оценить электрическое сопротивление материала при протекании через него постоянного тока. Величина, обратная удельному объемному сопротивлению, называется удельной объемной проводимостью. Удельное поверхностное сопротивление — величина, позволяющая оценить электрическое сопротивление материала при протекании постоянного тока по его поверхности между электродами. Величина, обратная удельному поверхностному сопротивлению, называется удельной поверхностной проводимостью.

Температурный коэффициент удельного электрического сопротивления — величина, определяющая изменение удельного сопротивления материала с изменением его температуры. С повышением температуры у всех диэлектриков электрическое сопротивление уменьшается, следовательно, их температурный коэффициент удельного сопротивления имеет отрицательный знак. Диэлектрическая проницаемость — величина, позволяющая оценить способность материала создавать электрическую емкость. Относительная диэлектрическая проницаемость входит в величину абсолютной диэлектрической проницаемости. Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости — величина, дающая возможность оценить характер изменения диэлектрической проницаемости, а следовательно, и емкости изоляции с изменением температуры. Тангенс угла диэлектрических потерь — величина, определяющая потери мощности в диэлектрике, работающем при переменном напряжении.

Электрическая прочность — величина, позволяющая оценить способность диэлектрика противостоять разрушению его электрическим напряжением. Механическая прочность электроизоляционных и других материалов оценивается при помощи следующих характеристик: предел прочности материала при растяжении, относительное удлинение при растяжении, предел прочности материала при сжатии, предел прочности материала при статическом изгибе, удельная ударная вязкость, сопротивление раскалыванию.

К физико-химическим характеристикам диэлектриков относятся: кислотное число, вязкость, водопоглощаемость. Кислотное число — это количество миллиграммов едкого калия, необходимое для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г диэлектрика. Кислотное число определяется у жидких диэлектриков, компаундов и лаков. Эта величина позволяет оценить количество свободных кислот в диэлектрике, а значит, степень их воздействия на органические материалы. Наличие свободных кислот ухудшает электроизоляционные свойства диэлектриков. Вязкость, или коэффициент внутреннего трения, дает возможность оценить текучесть электроизоляционных жидкостей (масел, лаков и др.). Вязкость бывает кинематической и условной. Водопоглощаемость — это количество воды, поглощенной диэлектриком после пребывания его в дистиллированной воде в течение суток при температуре 20° С и выше. Величина водопоглощаемости указывает на пористость материала и наличие в нем водорастворимых веществ. С увеличением этого показателя электроизоляционные свойства диэлектриков ухудшаются.

К тепловым характеристикам диэлектриков относятся: температура плавления, температура размягчения, температура каплепадения, температура вспышки паров, теплостойкость пластмасс, термоэластичность (теплостойкость) лаков, нагревостойкость, морозостойкость, тропикостойкость.

Большое применение в электротехнике получили пленочные электроизоляционные материалы, изготавливаемые из полимеров. К ним относятся пленки и ленты. Пленки выпускают толщиной 5—250 мкм, а ленты — 0,2—3,0 мм. Высокополимерные пленки и ленты отличаются большой гибкостью, механической прочностью и хорошими электроизоляционными свойствами. Полистирольные пленки выпускают толщиной 20—100 мкм и шириной 8—250 мм. Толщина полиэтиленовых пленок обычно составляет 30—200 мкм, а ширина 230—1500 мм. Пленки из фторопласта-4 изготавливают толщиной 5—40 мкм и шириной 10—200 мм. Также из этого материала выпускают неориентированные и ориентированные пленки. Наиболее высокими механическими и электрическими характеристиками обладают ориентированные фторопластовые пленки.

Полиэтилентерефталатные (лавсановые) пленки выпускают толщиной 25—100 мкм и шириной 50—650 мм. Полихлорвиниловые пленки изготавливают из винипласта и из пластифицированного полихлорвинила. Большей механической прочностью, но меньшей гибкостью обладают пленки из винипласта. Пленки из винипласта имеют толщину 100 мкм и более, а пленки из пластифицированного полихлорвинила — 20—200 мкм. Триацетатцеллюлозные (триацетатные) пленки изготавливают непластифицированными (жесткими), окрашенными в голубой цвет, слабопластифицированными (бесцветными) и пластифицированными (окрашенными в синий цвет). Последние обладают значительной гибкостью. Триацетатные пленки выпускают толщиной 25, 40 и 70 мкм и шириной 500 мм. Пленкоэлектрокартон — гибкий электроизоляционный материал, состоящий из изоляционного картона, оклеенного с одной стороны лавсановой пленкой. Пленкоэлектрокартон на лавсановой пленке имеет толщину 0,27 и 0,32 мм. Его выпускают в рулонах шириной 500 мм. Пленкоасбестокартон — гибкий электроизоляционный материал, состоящий из лавсановой пленки толщиной 50 мкм, оклеенной с двух сторон асбестовой бумагой толщиной 0,12 мм. Пленкоасбестокартон выпускают в листах 400 х 400 мм (не менее) толщиной 0,3 мм.

Электроизоляционные лаки и эмали

Лаки — это растворы пленкообразующих веществ: смол, битумов, высыхающих масел, эфиров целлюлозы или композиций этих материалов в органических растворителях. В процессе сушки лака из него испаряются растворители, а в лаковой основе происходят физико-химические процессы, приводящие к образованию лаковой пленки. По своему назначению электроизоляционные лаки делят на пропиточные, покровные и клеящие.

Пропиточные лаки применяются для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов с целью закрепления их витков, увеличения коэффициента теплопроводности обмоток и повышения их влагостойкости. Покровные лаки позволяют создать защитные влагостойкие, маслостойкие и другие покрытия на поверхности обмоток или пластмассовых и других изоляционных деталей. Клеящие лаки предназначаются для склеивания листочков слюды друг с другом или с бумагой и тканями с целью получения слюдяных электроизоляционных материалов (миканиты, микалента и др.).

Эмали представляют собой лаки с введенными в них пигментами — неорганическими наполнителями (окись цинка, двуокись титана, железный сурик и др.). Пигменты вводятся с целью повышения твердости, механической прочности, влагостойкости, дутостойкости и других свойств эмалевых пленок. Эмали относятся к покровным материалам.

По способу сушки различают лаки и эмали горячей (печной) и холодной (воздушной) сушки. Первые требуют для своего отверждения высокой температуры — от 80 до 200° С, а вторые высыхают при комнатной температуре. Лаки и эмали горячей сушки, как правило, обладают более высокими диэлектрическими, механическими и другими свойствами. С целью улучшения характеристик лаков и эмалей воздушной сушки, а также для ускорения отверждения их сушку иногда производят при повышенных температурах — от 40 до 80° С.

Основные группы лаков имеют следующие особенности. Масляные лаки образуют после высыхания гибкие эластичные пленки желтого цвета, стойкие к влаге и к нагретому минеральному маслу. По нагревостойкости пленки этих лаков относятся к классу А. В масляных лаках используют дефицитные льняное и тунговое масла, поэтому они заменяются лаками на синтетических смолах, более стойкими к тепловому старению.

Масляно-битумные лаки образуют гибкие пленки черного цвета, стойкие к влаге, но легко растворяющиеся в минеральных маслах (трансформаторное и смазочное). По нагревостойкости эти лаки относятся к классу А (105° С). Глифталевые и масляно-глифталевые лаки и эмали отличаются хорошей клеящей способностью по отношению к слюде, бумагам, тканям и пластмассам. Пленки этих лаков обладают повышенной нагревостойкостью (класс В). Они устойчивы к нагретому минеральному маслу, но требуют горячей сушки при температурах 120—130° С. Чисто глифталевые лаки на основе немодифицированных глифталевых смол образуют твердые негибкие пленки, применяемые в производстве твердой слюдяной изоляции (твердые миканиты). Масляно-глифталевые лаки после высыхания дают гибкие эластичные пленки желтого цвета.

Кремнийорганические лаки и эмали отличаются высокой нагревостойкостью и могут длительно работать при 180—200° С, поэтому они применяются в сочетании со стекловолокнистой и слюдяной изоляцией. Кроме этого, пленки обладают высокой влагостойкостью и стойкостью к электрическим искрам.

Лаки и эмали на основе полихлорвиниловых и перхлорвиниловых смол отличаются стойкостью к воде, нагретым маслам, кислым и щелочным химическим реагентам, поэтому они применяются в качестве покровных лаков и эмалей для защиты обмоток, а также металлических деталей от коррозии. Следует обратить внимание на слабое прилипание полихлорвиниловых и перхлорвиниловых лаков и эмалей к металлам. Последние вначале покрывают слоем грунта, а затем лаком или эмалью на основе полихлорвиниловых смол. Сушка этих лаков и эмалей производится при 20, а также при 50—60° С. К недостаткам такого рода покрытий относится их невысокая рабочая температура, составляющая 60—70° С.

Лаки и эмали на основе эпоксидных смол отличаются высокой клеящей способностью и несколько повышенной нагревостойкостью (до 130° С). Лаки на основе алкидных и фенольных смол (фенолоалкидные лаки) имеют хорошую высыхаемость в толстых слоях и образуют эластичные пленки, могущие длительно работать при температурах 120—130° С. Пленки этих лаков обладают влаго- и маслостойкостью.

Водно-эмульсионные лаки — это устойчивые эмульсии лаковых основ в водопроводной воде. Лаковые основы производят из синтетических смол, а также из высыхающих масел и их смесей. Водно-эмульсионные лаки пожаро- и взрывобезопасны, потому что в их составе нет легковоспламеняющихся органических растворителей. Из-за малой вязкости такие лаки имеют хорошую пропитывающую способность. Их применяют для пропитки неподвижных и подвижных обмоток электрических машин и аппаратов, длительно работающих при температурах до 105° С.

Компаунды представляют собой изоляционные составы, которые в момент использования бывают жидкими, а затем отвердевают. Компаунды не имеют в своем составе растворителей. По своему назначению данные составы делятся на пропиточные и заливочные. Первые из них применяют для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов, вторые — для заливки полостей в кабельных муфтах, а также в электромашинах и приборах с целью герметизации.

Компаунды бывают термореактивными (не размягчающимися после отвердевания) и термопластичными (размягчающимися при последующих нагревах). К термореактивным можно отнести компаунды на основе эпоксидных, полиэфирных и некоторых других смол. К термопластичным относятся компаунды на основе битумов, воскообразных диэлектриков и термопластичных полимеров (полистирол, полиизобутилен и др.). Пропиточные и заливочные компаунды на основе битумов по нагревостойкости относятся к классу А (105° С), а некоторые к классу Y (до 90° С). Наибольшей нагревостойкостыо обладают компаунды эпоксидные и кремнийорганические.

Компаунды МБК изготовляют на основе метакриловых эфиров и применяют как пропиточные и заливочные. Они после отвердевания при 70—100° С (а со специальными отвердителями при 20° С) являются термореактивными веществами, которые могут использоваться в интервале температур от —55 до +105° С.

Непропитанные волокнистые электроизоляционные материалы

К этой группе относятся листовые и рулонные материалы, состоящие из волокон органического и неорганического происхождения. Волокнистые материалы органического происхождения (бумага, картон, фибра и ткань) получают из растительных волокон древесины, хлопка и натурального шелка. Нормальная влажность электроизоляционных картонов, бумаги и фибры колеблется от 6 до 10%. Волокнистые органические материалы на основе синтетических волокон (капрон) обладают влажностью от 3 до 5%. Такая же примерно влажность наблюдается у материалов, получаемых на основе неорганических волокон (асбест, стекловолокно). Характерными особенностями неорганических волокнистых материалов являются их негорючесть и высокая нагревостойкость (класс С). Эти ценные свойства в большинстве случаев снижаются при пропитке этих материалов лаками.

Электроизоляционную бумагу изготавливают обычно из древесной целлюлозы. Наибольшую пористость имеет микалентная бумага, применяемая в производстве слюдяных лент. Электрокартон изготавливают из древесной целлюлозы или из смеси хлопчатобумажных волокон и волокон древесной (сульфатной) целлюлозы, взятых в различных соотношениях. Увеличение содержания хлопчатобумажных волокон снижает гигроскопичность и усадку картона. Электрокартон, предназначенный для работы в воздушной среде, имеет более плотную структуру по сравнению с картоном, предназначенным для работы в масле. Картон толщиной 0,1—0,8 мм выпускают в рулонах, а картон толщиной от 1 мм и выше — в листах различных размеров.

Фибра представляет собой монолитный материал, получаемый в результате прессования листов бумаги, предварительно обработанных нагретым раствором хлористого цинка и отмытых в воде. Фибра поддается всем видам механической обработки и формованию после размачивания ее заготовок в горячей воде.

Летероид — тонкая листовая и рулонная фибра, используемая для изготовления различного вида электроизоляционных прокладок, шайб и фасонных изделий.

Асбестовые бумаги, картоны и ленты изготавливаются из волокон хризотилового асбеста, обладающего наибольшей эластичностью и способностью скручиваться в нити. Все асбестовые материалы стойки к щелочам, но легко разрушаются кислотами.

Электроизоляционные стеклянные ленты и ткани производят из стеклянных нитей, получаемых из бесщелочных или малощелочных стекол. Преимущество стеклянных волокон перед растительными и асбестовыми состоит в их гладкой поверхности, понижающей поглощение влаги из воздуха. Нагревостойкость стеклянных тканей и лент выше асбестовых.

Электроизоляционные лакированные ткани (лакоткани)

Лакированные ткани представляют собой гибкие материалы, состоящие из ткани, пропитанной лаком или каким-либо электроизоляционным составом. Пропиточный лак или состав после отвердевания образует гибкую пленку, которая обеспечивает хорошие электроизоляционные свойства лакоткани. В зависимости от тканевой основы лакоткани делятся на хлопчатобумажные, шелковые, капроновые и стеклянные (стеклоткани).

Каждый электрик должен знать:  Простейшие способы соединения проводов из сплавов высокого сопротивления

В качестве пропиточных составов для лакотканей применяют масляные, масляно-битумные, эскапоновые и кремнийорганические лаки, а также кремнийорганические эмали, растворы кремнийорганических каучуков и др. Наибольшей растяжимостью и гибкостью обладают шелковые и капроновые лакоткани. Они могут работать при нагреве не выше 105° С (класс А). К этому же классу нагревостойкости относятся все хлопчатобумажные лакоткани.

Основными областями применения лакотканей являются: электрические машины, аппараты и приборы низкого напряжения. Лакоткани используют для гибкой витковой и пазовой изоляции, а также в качестве различных электроизоляционных прокладок.

Пластическими массами (пластмассами) называются твердые материалы, которые на определенной стадии изготовления приобретают пластические свойства и в этом состоянии из них могут быть получены изделия заданной формы. Данные материалы представляют собой композиционные вещества, состоящие из связующего вещества, наполнителей, красителей, пластифицирующих и других компонентов. Исходными материалами для получения пластмассовых изделий являются прессовочные порошки и прессовочные материалы. По нагревостойкости пластмассы бывают термореактивные и термопластичные.

Слоистые электроизоляционные пластмассы

Слоистые пластмассы — материалы, состоящие из чередующихся слоев листового наполнителя (бумага или ткань) и связующего. Важнейшими из слоистых электроизоляционных пластмасс являются гетинакс, текстолит и стеклотекстолит. Они состоят из листовых наполнителей, располагающихся слоями, а в качестве связующего вещества использованы бакелитовые, эпоксидные, кремнийорганические смолы и их композиции.

В качестве наполнителей применяют специальные сорта пропиточной бумаги (в гетинаксе), хлопчатобумажные ткани (в текстолите) и бесщелочные стеклянные ткани (в стеклотекстолите). Перечисленные наполнители сначала пропитывают бакелитовыми или кремнийорганическими лаками, сушат и режут на листы определенного размера. Подготовленные листовые наполнители собирают в пакеты заданной толщины и подвергают горячему прессованию, в процессе которого отдельные листы при помощи смол прочно соединяются друг с другом.

Гетинакс и текстолит устойчивы к минеральным маслам, поэтому широко используются в маслонаполненных электроаппаратах и трансформаторах. Наиболее дешевым слоистым материалом является древесно-слоистая пластмасса (дельта-древесина). Она получается горячим прессованием тонких листов березового шпона, предварительно пропитанных бакелитовыми смолами. Дельта-древесина применяется для изготовления силовых конструкционных и электроизоляционных деталей, работающих в масле. Для работы на открытом воздухе этот материал нуждается в тщательной защите от влаги.

Асбестотекстолит представляет собой слоистую электроизоляционную пластмассу, получаемую горячим прессованием листов асбестовой ткани, предварительно пропитанных бакелитовой смолой. Его выпускают в виде фасонных изделий, а также в виде листов и плит толщиной от 6 до 60 мм. Асбогетинакс — слоистая пластмасса, получаемая горячим прессованием листов асбестовой бумаги, содержащей 20% сульфатной целлюлозы или асбестовой бумаги без целлюлозы, пропитанных эпоксидно-фенолоформальдегидным связующим.

Из рассмотренных слоистых электроизоляционных материалов наибольшей нагревостойкостью, лучшими электрическими и механическими характеристиками, повышенной влагостойкостью и стойкостью к грибковой плесени обладают стеклотекстолиты на кремнийорганических и эпоксидных связующих.

Намотанные электроизоляционные изделия

Намотанные электроизоляционные изделия представляют собой твердые трубки и цилиндры, изготовленные методом намотки на металлические круглые стержни каких-либо волокнистых материалов, предварительно пропитанных связующим веществом. В качестве волокнистых материалов применяют специальные сорта намоточных или пропиточных бумаг, а также хлопчатобумажные ткани и стеклоткани. Связующими веществами являются бакелитовые, эпоксидные, кремнийорганические и другие смолы.

Намотанные электроизоляционные изделия вместе с металлическими стержнями, на которые они намотаны, сушат при высокой температуре. С целью гигроскопичности намотанных изделий их лакируют. Каждый слой лака сушат в печи. К намотанным изделиям можно отнести и сплошные текстолитовые стержни, потому что их тоже получают путем намотки заготовок из текстильного наполнителя, пропитанного бакелитовым лаком. После этого заготовки подвергают горячему прессованию в стальных пресс-формах. Намотанные электроизоляционные изделия применяют в трансформаторах с воздушной и масляной изоляцией, в воздушных и масляных выключателях, различных электроаппаратах и узлах электрооборудования.

Минеральные электроизоляционные материалы

К минеральным электроизоляционным материалам относятся горные породы: слюда, мрамор, шифер, талькохлорит и базальт. Также к этой группе относятся материалы, получаемые из портландцемента и асбеста (асбестоцемент и асбопласт). Вся эта группа неорганических диэлектриков отличается высокой стойкостью к электрической дуге и обладает достаточно высокими механическими характеристиками. Минеральные диэлектрики (кроме слюды и базальта) поддаются механической обработке, за исключением нарезания резьбы.

Электроизоляционные изделия из мрамора, шифера и талькохлорита получают в виде досок для панелей и электроизоляционных оснований для рубильников и переключателей низкого напряжения. Точно такие же изделия из плавленого базальта можно получить только методом литья в формы. Чтобы базальтовые изделия обладали необходимыми механическими и электрическими характеристиками, их подвергают термической обработке с целью образования в материале кристаллической фазы.

Электроизоляционные изделия из асбестоцемента и асбопласта представляют собой доски, основания, перегородки и дугогасительные камеры. Для изготовления такого рода изделий используют смесь, состоящую из портландцемента и асбестового волокна. Изделия из асбопласта получают холодным прессованием из массы, в которую добавлено 15% пластичного вещества (каолина или формовочной глины). Этим достигается большая текучесть исходной прессовочной массы, что позволяет получать из асбопласта электроизоляционные изделия сложного профиля.

Основным недостатком многих минеральных диэлектриков (за исключением слюды) является невысокий уровень их электрических характеристик, вызванный большим количеством имеющихся пор и наличием оксидов железа. Такое явление позволяет использовать минеральные диэлектрики только в устройствах низкого напряжения.

В большинстве случаев все минеральные диэлектрики, кроме слюды и базальта, перед применением пропитывают парафином, битумом, стиролом, бакелитовыми смолами и др. Наибольший эффект достигается при пропитке уже механически обработанных минеральных диэлектриков (панели, перегородки, камеры и др.).

Мрамор и изделия из него не переносят резких изменений температуры и растрескиваются. Шифер, базальт, талькохлорит, слюда и асбестоцемент более устойчивы к резким сменам температур.

Слюдяные электроизоляционные материалы

Данные материалы состоят из листочков слюды, склеенных при помощи какой-либо смолы или клеящего лака. К клееным слюдяным материалам относятся миканиты, микафолий и микаленты. Клееные слюдяные материалы используют в основном для изоляции обмоток электрических машин высокого напряжения (генераторы, электродвигатели), а также изоляции машин низкого напряжения и машин, работающих в тяжелых условиях.

Миканиты представляют собой твердые или гибкие листовые материалы, получаемые склеиванием листочков щипаной слюды с помощью шеллачной, глифталевых, кремнийорганических и других смол или лаков на основе этих смол.

Основные виды миканитов — коллекторный, прокладочный, формовочный и гибкий. Коллекторный и прокладочный миканиты относятся к группе твердых миканитов, которые после клейки слюды подвергаются прессованию при повышенных удельных давлениях и нагреве. Эти миканиты обладают меньшей усадкой по толщине и большей плотностью. Формовочный и гибкий миканиты имеют более рыхлую структуру и меньшую плотность.

Коллекторный миканит — это твердый листовой материал, изготовляемый из листочков слюды, склеенных при помощи шеллачной или глифталевой смол или лаков на основе этих смол. Для обеспечения механической прочности при работе в коллекторах электрических машин в данные миканиты вводят не более 4% клеящего вещества.

Прокладочный миканит представляет собой твердый листовой материал, изготовляемый из листочков щипаной слюды, склеенных с помощью шеллачной или глифталевой смол или лаков на их основе. После склеивания листы прокладочного миканита подвергают прессованию. В данном материале 75—95% слюды и 25—5% клеящего вещества.

Формовочный миканит — твердый листовой материал, изготовляемый из листочков щипаной слюды, склеенных с помощью шеллачной, глифталевой или кремнийорганических смол или лаков на их основе. После склеивания листы формовочного миканита прессуют при температуре 140—150° С.

Гибкий миканит представляет собой листовой материал, обладающий гибкостью при комнатной температуре. Он изготовляется из листочков щипаной слюды, склеенных масляно-битумным, масляно-глифталевым или кремнийорганическим лаком (без сиккатива), образующим гибкие пленки.

Отдельные виды гибкого миканита оклеивают с двух сторон микалентной бумагой для увеличения механической прочности. Гибкий стекломиканит — листовой материал, гибкий при комнатной температуре. Это разновидность гибкого миканита, отличается повышенной механической прочностью и повышенной устойчивостью к нагреву. Данный материал изготовляется из листочков щипаной слюды, склеенных друг с другом кремнийорганическими или масляно-глифталевыми лаками, образующими гибкие нагревостойкие пленки. Листы гибкого стекломиканита оклеиваются с двух или с одной стороны бесщелочной стеклотканью.

Микафолий — это рулонный или листовой электроизоляционный материал, формуемый в нагретом состоянии. Он состоит из одного или нескольких, чаще двух-трех, слоев листочков слюды, склеенных между собой и с полотном бумаги толщиной 0,05 мм, или со стеклотканью, или со стеклосеткой. В качестве клеящих лаков применяют шеллачный, глифталевый, полиэфирный или кремнийорганический.

Микалента представляет собой рулонный электроизоляционный материал, гибкий при комнатной температуре. Состоит из одного слоя листочков щипаной слюды, склеенных между собой и оклеенных с одной или двух сторон тонкой микалентной бумагой, стеклотканью или стеклосеткой. В качестве клеящих лаков используют масляно-битумные, масляно-глифталевые, кремнийорганические и растворы каучуков.

Микашелк — рулонный электроизоляционный материал, гибкий при комнатной температуре. Микашелк представляет собой одну из разновидностей микаленты, но с повышенной механической прочностью на разрыв. Он состоит из одного слоя листочков щипаной слюды, склеенных между собой и оклеенных с одной стороны полотном из натурального шелка, а с другой — микалентной бумагой. В качестве клеящих лаков использованы масляно-глифталевые или масляно-битумные лаки, образующие гибкие пленки.

Микаполотно — рулонный или листовой электроизоляционный материал, гибкий при комнатной температуре. Микаполотно состоит из нескольких слоев щипаной слюды, склеенных между собой и оклеенных с двух сторон хлопчатобумажной тканью (перкаль) или микалентной бумагой с одной стороны и тканью — с другой.

Микалекс представляет собой слюдяную пластмассу, изготовляемую прессованием из смеси порошкообразной слюды и стекла. После прессования изделия подвергают термической обработке (сушке). Микалекс выпускают в виде пластин и стержней, а также в виде электроизоляционных изделий (панели, основания для переключателей, воздушных конденсаторов и пр.). При прессовании микалексовых изделий в них могут быть добавлены металлические части. Данные изделия поддаются всем видам механической обработки.

Слюдинитовые электроизоляционные материалы

При разработке природной слюды и при изготовлении электроизоляционных материалов на основе щипаной слюды остается большое количество отходов. Их утилизация дает возможность получить новые электроизоляционные материалы — слюдиниты. Такого рода материалы изготовляют из слюдинитовой бумаги, предварительно обработанной каким-либо клеящим составом (смолы, лаки). Из слюдяной бумаги путем склеивания с помощью клеящих лаков или смол и последующего горячего прессования получают твердые или гибкие слюдинитовые электроизоляционные материалы. Клеящие смолы могут быть введены непосредственно в жидкую слюдяную массу — слюдяную суспензию. Среди наиболее важных слюдинитовых материалов нужно сказать о следующих.

Слюдинит коллекторный — твердый листовой материал, калиброванный по толщине. Получается горячим прессованием листов слюдинитовой бумаги, обработанной шеллачным лаком. Коллекторный слюдинит выпускается в листах размером от 215 х 400 мм до 400 х 600 мм.

Слюдинит прокладочный — твердый листовой материал, получаемый горячим прессованием листов слюдинитовой бумаги, пропитанных клеящими лаками. Прокладочный слюдинит выпускается в листах размером 200 х 400 мм. Из него изготовляют твердые прокладки и шайбы для электрических машин и аппаратов с нормальным и повышенным перегревом.

Стеклослюдинит формовочный — твердый листовой материал в холодном состоянии и гибкий — в нагретом. Получается при склеивании слюдинитовой бумаги с подложками из стеклоткани. Формовочный нагревостойкий стеклослюдинит — твердый листовой материал, формуемый в нагретом состоянии. Его изготовляют путем склеивания листов слюдинитовой бумаги со стеклотканью при помощи нагревостойкого кремнийорганического лака. Он выпускается в листах размером 250 х 350 мм и более. Данный материал имеет повышенную механическую прочность при растяжении.

Слюдинит гибкий — листовой материал, гибкий при комнатной температуре. Его получают путем склеивания листов слюдинитовой бумаги с последующим горячим прессованием. В качестве связующего применяется полиэфирный или кремнийорганический лак. Большинство видов гибкого слюдинита оклеивается стеклотканью с одной или двух сторон. Стеклослюдинит гибкий (нагревостойкий) — листовой материал, гибкий при комнатной температуре. Производится в результате склеивания одного или нескольких листов слюдинитовой бумаги со стеклотканью или стеклосеткой при помощи кремнийорганических лаков. После склеивания материал подвергается горячему прессованию. Он оклеен стеклотканью с одной или двух сторон с целью повышения механической прочности.

Слюдинитофолий — рулонный или листовой материал, гибкий в нагретом состоянии, получаемый склеиванием одного или нескольких листов слюдинитовой бумаги с телефонной бумагой толщиной 0,05 мм, применяемой в качестве гибкой подложки. Область применения этого материала та же, что и микафолия на основе щипаной слюды. Слюдинитофолий выпускается в рулонах шириной 320—400 мм.

Слюдинитовая лента — рулонный нагревостойкий материал, гибкий при комнатной температуре, состоящий из слюдинитовой бумаги, оклеенной с одной или обеих сторон стеклосеткой или стеклотканью. Слюдинитовые ленты выпускают преимущественно в роликах шириной 15, 20, 23, 25, 30 и 35 мм, реже — в рулонах.

Стеклобумослюдинитовая лента — рулонный, гибкий в холодном состоянии материал, состоящий из слюдинитовой бумаги, стеклосетки и микалентной бумаги, склеенных и пропитанных эпоксидно-полиэфирным лаком. С поверхности ленту покрывают липким слоем компаунда. Выпускают ее в роликах шириной 15, 20, 23, 30, 35 мм.

Стеклослюдинитоэлектрокартон — листовой материал, гибкий при комнатной температуре. Он получается в результате склеивания слюдинитовой бумаги, электрокартона и стеклоткани при помощи лака. Выпускается в листах размером 500 х 650 мм.

Слюдопластовые электроизоляционные материалы

Все слюдопластовые материалы изготовляются путем склеивания и прессования листов слюдопластовой бумаги. Последнюю получают из непромышленных отходов слюды в результате механического дробления частиц упругой волной. По сравнению со слюдинитами слюдопластовые материалы обладают большей механической прочностью, но менее однородны, т. к. состоят из частиц большей величины, чем слюдиниты. Важнейшими слюдопластовыми электроизоляционными материалами являются следующие.

Слюдопласт коллекторный — твердый листовой материал, калиброванный по толщине. Получается горячим прессованием листов слюдопластовой бумаги, предварительно покрытых слоем клеящего состава. Выпускается в листах размером 215 х 465 мм.

Слюдопласт прокладочный — твердый листовой материал, изготавливаемый горячим прессованием листов слюдопластовой бумаги, покрытых слоем связующего вещества. Выпускается в листах размером 520 х 850 мм.

Слюдопласт формовочный — прессованный листовой материал, твердый в холодном состоянии и способный формоваться в нагретом. Выпускается в листах размером от 200 х 400 мм до 520 х 820 мм.

Слюдопласт гибкий — прессованный листовой материал, гибкий при комнатной температуре. Выпускается в листах размером от 200 х 400 мм до 520 х 820 мм. Стеклослюдопласт гибкий — прессованный листовой материал, гибкий при комнатной температуре, состоящий из нескольких слоев слюдопластовой бумаги, оклеенных с одной стороны стеклотканью, а с другой — стеклосеткой или с обеих сторон стеклосеткой. Выпускается в листах размером от 250 х 500 мм до 500 х 850 мм.

Слюдопластофолий — рулонный или листовой материал, гибкий и формуемый в нагретом состоянии, получаемый склеиванием нескольких листов слюдопластовой бумаги и оклеенный с одной стороны телефонной бумагой или без нее.

Слюдопластолента — гибкий при комнатной температуре рулонный материал, состоящий из слюдопластовой бумаги, оклеенной микалентной бумагой с обеих сторон. Этот материал выпускается в роликах шириной 12, 15, 17, 24, 30 и 34 мм.

Стеклослюдопластолента нагревостойкая — гибкий при комнатной температуре материал, состоящий из одного слоя слюдопластовой бумаги, оклеенной с одной или с двух сторон стеклотканью или стеклосеткой с помощью кремнийорганического лака. Материал выпускается в роликах шириной 15, 20, 25, 30 и 35 мм.

Электрокерамические материалы и стекла

Электрокерамические материалы представляют собой искусственные твердые тела, получаемые в результате термической обработки (обжига) исходных керамических масс, состоящих из различных минералов (глины, талька и др.) и других веществ, взятых в определенном соотношении. Из керамических масс получают различные электрокерамические изделия: изоляторы, конденсаторы и др.

В процессе высокотемпературного обжига данных изделий между частицами исходных веществ происходят сложные физико-химические процессы с образованием новых веществ кристаллического и стеклообразного строения.

Электрокерамические материалы делят на 3 группы: материалы, из которых изготовляют изоляторы (изоляторная керамика), материалы, из которых изготовляют конденсаторы (конденсаторная керамика), и сегнетокерамические материалы, обладающие аномально большими значениями диэлектрической проницаемости и пьезоэффектом. Последние получили применение в радиотехнике. Все электрокерамические материалы отличаются высокой нагревостойкостыо, атмосферостойкостью, стойкостью к электрическим искрам и дугам и обладают хорошими электроизоляционными свойствами и достаточно высокой механической прочностью.

Наряду с электрокерамическими материалами, многие типы изоляторов изготовляют из стекла. Для производства изоляторов применяют малощелочное и щелочное стекла. Большинство типов изоляторов высокого напряжения изготовляют из закаленного стекла. Закаленные стеклянные изоляторы по своей механической прочности превосходят фарфоровые изоляторы.

Величины, с помощью которых оцениваются магнитные свойства материалов, называются магнитными характеристиками. К ним относятся: абсолютная магнитная проницаемость, относительная магнитная проницаемость, температурный коэффициент магнитной проницаемости, максимальная энергия магнитного поля и пр. Все магнитные материалы делятся на две основные группы: магнитно-мягкие и магнитно-твердые.

Магнитно-мягкие материалы отличаются малыми потерями на гистерезис (магнитный гистерезис — отставание намагниченности тела от внешнего намагничивающего поля). Они имеют относительно большие значения магнитной проницаемости, малую коэрцитивную силу и относительно большую индукцию насыщения. Данные материалы применяются для изготовления магнитопроводов трансформаторов, электрических машин и аппаратов, магнитных экранов и прочих устройств, где требуется намагничивание с малыми потерями энергии.

Магнитно-твердые материалы отличаются большими потерями на гистерезис, т. е. обладают большой коэрцитивной силой и большой остаточной индукцией. Эти материалы, будучи намагниченными, могут длительное время сохранять полученную магнитную энергию, т. е. становятся источниками постоянного магнитного поля. Магнитно-твердые материалы применяются для изготовления постоянных магнитов.

Согласно своей основе, магнитные материалы подразделяются на металлические, неметаллические и магнитодиэлектрики. К металлическим магнитно-мягким материалам относятся: чистое (электролитическое) железо, листовая электротехническая сталь, железо-армко, пермаллой (железо-никелевые сплавы) и др. К металлическим магнитно-твердым материалам относятся: легированные стали, специальные сплавы на основе железа, алюминия и никеля и легирующих компонентов (кобальт, кремний и пр.). К неметаллическим магнитным материалам относятся ферриты. Это материалы, получаемые из порошкообразной смеси окислов некоторых металлов и окиси железа. Отпрессованные ферритовые изделия (сердечники, кольца и др.) подвергают обжигу при температуре 1300—1500° С. Ферриты бывают магнитно-мягкие и магнитно-твердые.

Магнитодиэлектрики — это композиционные материалы, состоящие из 70—80% порошкообразного магнитного материала и 30—20% органического высокополимерного диэлектрика. Ферриты и магнитодиэлектрики отличаются от металлических магнитных материалов большими значениями удельного объемного сопротивления, что резко снижает потери на вихревые токи. Это позволяет использовать эти материалы в технике высоких частот. Кроме этого, ферриты обладают стабильностью своих магнитных характеристик в широком диапазоне частот.

Электротехническая листовая сталь

Электротехническая сталь является магнитно-мягким материалом. Для улучшения магнитных характеристик в нее добавляют кремний, который повышает величину удельного сопротивления стали, что приводит к уменьшению потерь на вихревые токи. Такая сталь выпускается в виде листов толщиной 0,1; 0,2; 0,35; 0,5; 1,0 мм, шириной от 240 до 1000 мм и длиной от 720 до 2000 мм.

Данные материалы представляют собой железо-никелевые сплавы с содержанием никеля от 36 до 80%. Для улучшения тех или иных характеристик пермаллоев в их состав добавляют хром, молибден, медь и др. Характерными особенностями всех пермаллоев являются их легкая намагничиваемость в слабых магнитных полях и повышенные значения удельного электрического сопротивления.

Пермаллои — пластичные сплавы, легко прокатываемые в листы и ленты толщиной до 0,02 мм и менее. Благодаря повышенным значениям удельного сопротивления и стабильности магнитных характеристик пермаллои могут применяться до частот 200—500 кГц. Пермаллои очень чувствительны к деформациям, которые вызывают ухудшение их первоначальных магнитных характеристик. Восстановление первоначального уровня магнитных характеристик деформированных пермаллойных деталей достигается термической обработкой их по строго разработанному режиму.

Магнитно-твердые материалы обладают большими значениями коэрцитивной силы и большой остаточной индукцией, а следовательно, большими значениями магнитной энергии. К магнитно-твердым материалам относятся:

  • сплавы, закаливаемые на мартенсит (стали, легированные хромом, вольфрамом или кобальтом);
  • железо-никель-алюминиевые нековкие сплавы дисперсионного твердения (альни, альнико и др.);
  • ковкие сплавы на основе железа, кобальта и ванадия (виккалой) или на основе железа, кобальта, молибдена (комоль);
  • сплавы с очень большой коэрцитивной силой на основе благородных металлов (платина — железо; серебро — марганец — алюминий и др.);
  • металлокерамические нековкие материалы, получаемые прессованием порошкообразных компонентов с последующим обжигом отпрессованных изделий (магнитов);
  • магнитно-твердые ферриты;
  • металлопластические нековкие материалы, получаемые из прессовочных порошков, состоящих из частиц магнитно-твердого материала и связующего вещества (синтетическая смола);
  • магнитоэластические материалы (магнитоэласты), состоящие из порошка магнито-твердого материала и эластичного связующего (каучук, резина).

Остаточная индукция у металлопластических и магнитоэластических магнитов на 20—30% меньше по сравнению с литыми магнитами из тех же магнито-твердых материалов (альни, альнико и др.).

Ферриты представляют собой неметаллические магнитные материалы, изготовленные из смеси специально подобранных окислов металлов с окисью железа. Название феррита определяется названием двухвалентного металла, окисел которого входит в состав феррита. Так, если в состав феррита входит окись цинка, то феррит называется цинковым; если в состав материала добавлена окись марганца — марганцевым.

В технике находят применение сложные (смешанные) ферриты, имеющие более высокие значения магнитных характеристик и большее удельное сопротивление по сравнению с простыми ферритами. Примерами сложных ферритов являются никель-цинковый, марганцево-цинковый и др.

Все ферриты — вещества поликристаллического строения, получаемые из окислов металлов в результате спекания порошков различных окислов при температурах 1100-1300° С. Ферриты могут обрабатываться только абразивным инструментом. Они являются магнитными полупроводниками. Это позволяет применять их в магнитных полях высокой частоты, т. к. потери у них на вихревые токи незначительны.

Полупроводниковые материалы и изделия

К полупроводникам относится большое количество материалов, отличающихся друг от друга внутренней структурой, химическим составом и электрическими свойствами. Согласно химическому составу, кристаллические полупроводниковые материалы делят на 4 группы:

  1. материалы, состоящие из атомов одного элемента: германий, кремний, селен, фосфор, бор, индий, галлий и др.;
  2. материалы, состоящие из окислов металлов: закись меди, окись цинка, окись кадмия, двуокись титана и пр.;
  3. материалы на основе соединений атомов третьей и пятой групп системы элементов Менделеева, обозначаемые общей формулой и называемые антимонидами. К этой группе относятся соединения сурьмы с индием, с галлием и др., соединения атомов второй и шестой групп, а также соединения атомов четвертой группы;
  4. полупроводниковые материалы органического происхождения, например полициклические ароматические соединения: антрацен, нафталин и др.

Согласно кристаллической структуре, полупроводниковые материалы делят на 2 группы: монокристаллические и поликристаллические полупроводники. К первой группе относятся материалы, получаемые в виде больших одиночных кристаллов (монокристаллы). Среди них можно назвать германий, кремний, из которых вырезают пластинки для выпрямителей и других полупроводниковых приборов.

Вторая группа материалов — это полупроводники, состоящие из множества небольших кристаллов, спаянных друг с другом. Поликристаллическими полупроводниками являются: селен, карбид кремния и пр.

По величине удельного объемного сопротивления полупроводники занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками. Некоторые из них резко уменьшают электрическое сопротивление при воздействии на них высокого напряжения. Это явление нашло применение в вентильных разрядниках для защиты линий электропередачи. Другие полупроводники резко уменьшают свое сопротивление под действием света. Это используется в фотоэлементах и фоторезисторах. Общим свойством для полупроводников является то, что они обладают электронной и дырочной проводимостью.

Электроугольные изделия (щетки для электрических машин)

К данного рода изделиям относятся щетки для электрических машин, электроды для дуговых печей, контактные детали и др. Электроугольные изделия изготовляют методом прессования из исходных порошкообразных масс с последующим обжигом.

Исходные порошкообразные массы составляют из смеси углеродистых материалов (графит, сажа, кокс, антрацит и пр.), связующих и пластифицирующих веществ (каменноугольные и синтетические смолы, пеки и пр.). В некоторых порошкообразных массах связующего нет.

Щетки для электрических машин бывают графитными, угольно-графитными, электрографитированными, металло-графитными. Графитные щетки изготовляют из натурального графита без связующего (мягкие сорта) и с применением связующего (твердые сорта). Графитные щетки отличаются мягкостью и при работе вызывают незначительный шум. Угольно-графитные щетки производят из графита с добавлением других углеродистых материалов (кокс, сажа), с введением связующих веществ. Полученные после термической обработки щетки покрывают тонким слоем меди (в электролитической ванне). Угольно-графитные щетки обладают повышенной механической прочностью, твердостью и малым износом при работе.

Электрографитированные щетки изготовляют из графита и других углеродистых материалов (кокс, сажа), с введением связующих веществ. После первого обжига щетки подвергают графитизации, т. е. отжигу при температуре 2500—2800° С. Электрографитированные щетки обладают повышенной механической прочностью, стойкостью к толчкообразному изменению нагрузки и применяются при больших окружных скоростях. Металло-графитные щетки производят из смеси порошков графита и меди. В некоторые из них вводят порошки свинца, олова или серебра. Эти щетки отличаются малыми значениями удельного сопротивления, допускают большие плотности тока и имеют малые переходные падения напряжения.

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

ПОЛИМЕ́РНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ

В книжной версии

Том 26. Москва, 2014, стр. 663

Скопировать библиографическую ссылку:

ПОЛИМЕ́РНЫЕ МАТЕРИА́ЛЫ, мно­го­ком­по­нент­ные ма­те­риа­лы на ос­но­ве при­род­ных (на­ту­раль­ных и хи­ми­че­ски мо­ди­фи­ци­ро­ван­ных) или син­те­тич. ор­га­нич. вы­со­ко­мо­ле­ку­ляр­ных со­еди­не­ний. На­ря­ду с ме­тал­лич. и не­ме­тал­лич. не­ор­га­нич. ма­те­риа­ла­ми яв­ля­ют­ся ос­но­вой совр. ма­те­ри­аль­но­го про­из-ва и ши­ро­ко ис­поль­зу­ют­ся во всех от­рас­лях тех­ни­ки и тех­но­ло­гии, в т. ч. в мик­ро- и на­но­си­стем­ной тех­ни­ке и тех­но­ло­гии, строи­тель­ст­ве, ме­ди­ци­не, с. х-ве, бы­ту и спор­те, в про­из-ве та­ры, упа­ков­ки, оде­ж­ды, обу­ви и др. то­ва­ров об­ще­го и спец. на­зна­че­ния.

ProElectrika.com — Электрика своими руками

Электрика своими руками

Диэлектрики в электротехнике

Электроизоляционными принято называть материалы, которые обладают свойством электрически изолировать друг от друга токоведущие части, находящиеся под напряжением из-за наличия между ними определённой разности потенциалов. Такие материалы (называемые диэлектриками) отличаются высоким электрическим сопротивлением, препятствующим утечке тока в цепи, и обладают, кроме того, способностью к поляризации.

Виды диэлектриков

По своему химическому составу все известные диэлектрики делятся на материалы органического и неорганического происхождения, причём основной составляющей всех органических электроизоляционных материалов является углерод. В отличие от них неорганические диэлектрики (слюда, керамика и подобные им) углерода не содержат и отличаются высокой устойчивостью к нагреву.

По своему происхождению те же диэлектрики подразделяются на естественные (слюда или дерево, например) и синтетические материалы. К классу синтетических диэлектриков относят следующие виды изоляторов:

  • пленочные изоляторы, изготавливаемые из полимеров в виде плёнок и лент различной толщины;
  • электроизоляционные лаки и эмали, представляющие собой растворы особых плёнкообразующих веществ (смол, высыхающих масел, битумов, эфиров целлюлозы или их композитов), приготавливаемые на основе органических растворителей;
  • электроизоляционные компаунды, используемые в жидком виде и затвердевающие сразу после их нанесения. Эти вещества не содержат растворителей и по своему назначению делятся на пропиточные и заливочные составы. Первые используются обычно для пропитки обмоток электрических аппаратов, тогда как вторые применяются для заливки кабельных муфт, а также полостей приборов и электромашин с целью их герметизации;
  • группа листовых и рулонных материалов из непропитанных волокон органического и неорганического происхождения. Такие материалы (бумага, картон, фибра и ткань) изготавливаются обычно из волокон древесины, натурального шелка или хлопка;
  • изоляционные лакоткани, представляющие собой пластичные материалы из ткани, пропитанной каким-либо электроизоляционным составом (лаком, например). После затвердевания такой лак формирует гибкую пленку, обеспечивающую лакоткани замечательные изоляционные свойства. По виду тканевой основы эти материалы делятся на шелковые, хлопчатобумажные, стеклянные (стеклоткани) и капроновые.

Искусственные диэлектрики обладают заданными электрическими и физико-химическими характеристиками, предусмотренными технологией их производства, и широко применяются в электротехнике и электронной промышленности. По своему агрегатному состоянию существующие диэлектрики подразделяются на газообразные, твёрдые и жидкие.

Электрические характеристики твёрдых диэлектриков

Самой многочисленной среди этих материалов является подгруппа твёрдых диэлектриков, которые нашли широкое применение в электротехнической промышленности. Их специфические свойства принято оценивать рядом показателей, которые называют электрическими характеристиками.

Основными диэлектрическими характеристиками твёрдых материалов являются:

  1. Объемное сопротивление изоляционного материала;
  2. Его поверхностное сопротивление;
  3. Так называемая диэлектрическая проницаемость;
  4. Электрическая прочность.

Конкретные величины этих параметров зависят от вида синтетического материала и определяют, в конечном счёте, область его практического применения. Следует отметить, что при определённой величине электрического напряжения, прикладываемого к изолятору заданной толщины, через него может проходить значительный ток, называемый пробойным. При этом само такое явление получило название электрического пробоя.

В связи с этим явлением основной характеристикой, определяющей диэлектрические свойства электроизоляционных материалов, является их электрическая прочность. Численное значение электрической прочности определяется величиной приложенного к диэлектрику напряжения, при котором происходит пробой защитного материала определённой толщины.

Область применения

Электроизоляционные свойства диэлектриков с давних пор используются человеком в самых различных областях его практической деятельности. Наиболее широко они применяются сегодня в электротехнической и электронной промышленности при производстве таких распространённых изделий и материалов, какими являются:

  • изоляционные оболочки проводниковой и кабельной продукции (шнуров, электрических проводов и кабелей);
  • каркасы электротехнических изделий (катушек индуктивности, корпусов, стоек, панелей и т.п.);
  • элементы арматуры электроустановочных изделий (распределительных коробок, розеток, патронов, кабельных разъемов, переключателей и т.п.);
  • электронные печатные платы (в том числе и панели, используемые для расшивки проводников);
  • защитные покрытия самого различного класса.

Cтатьи из категории: Электротехника

Согласно требованиям ПУЭ (Правилам Устройства Электроустановок) для обеспечения надёжной защиты промышленных и бытовых электрических сетей от перенапряжений и короткого замыкания в них должны устанавливаться специальные приборы – так называемые выключатели […]

Разрядниками принято называть специальные электротехнические приборы, служащие для ограничения перенапряжений, нередко возникающих при эксплуатации действующих электрических сетей. Отметим, что первоначально ими назывались механические изделия, представляющие собой два электрода с искровым […]

Как известно, электромагнитный пускатель представляет собой электрический коммутационный прибор, который используется для запуска, защиты и остановки электродвигателей, работающих по асинхронной схеме. Главным рабочим элементом любого пускателя является электромагнитный контактор для […]

Изоляционные свойства отдельных составляющих действующего электрооборудования (к числу которых можно отнести обмотки электродвигателей, кабельные оболочки и т.п.) являются, как известно, важнейшим показателем их работоспособности.

Специалисты, допущенные к работе с электрооборудованием, электроустановками и другими видами электрических сетей, кроме регулярных проверок, обязательно проходят различного уровня инструктажи по технике безопасности. Тем не менее, случаи поражения человека электрическим […]

Каждому потребителю электроэнергии полезно уметь рассчитывать нагрузку на бытовые розетки, установленные в доме или квартире. Согласно нормативному документу ПЭУ – правилам устройства электроустановок – каждая отдельная квартира имеет свой ввод […]

Заземлением принято называть преднамеренное соединение всех металлических частей электрооборудования (как бытового, так и промышленного назначения) со специальной конструкцией, носящей название устройство заземления и предназначенной для защиты от поражения электротоком обслуживающего […]

В современном технологическом обществе, использующем электроэнергию во всех сферах жизнедеятельности использование различных соединителей, таких как электрическая розетка, является обычным делом, не требующим от пользователя особых навыков. Но стоит заметить, что […]

Электронная библиотека

Слюды представляют собой группу природных минералов (водных алюмосиликатов) сложного или изменчивого состава, от­личающихся ярко выраженной слоистой структурой и высокой анизотропией свойств. Для электротехнической изоляции при­меняют два вида минеральной слюды: мусковит бесцветное или с различными оттенками вещество и флогопит темное веще­ство), а также синтетические слюды.

Мусковит и флогопит легко расщепляются на тонкие, упругие, прочные пластинки, обладающие высокой нагревостойкостью. Слюда практически не стареет. Совокупностью свойств слюды определяется ее важное значение в производстве электроизоляционных материалов, имеющих широкое применение. В высокочастотной технике в основ­ном используют мусковит, обладающий более высокими диэлектриче­скими свойствами.

Из слюды в основном изготавливают:

· полуфабрикат для производства электроизоляционных мате­риалов – щипаную слюду и с успехом заменяющие ее слюдяные бумаги;

· листовую, пластинчатую слюду для конденсаторов, различных деталей электронных приборов.

Отходы от производства основной слюдяной продукции и мел­кая слюда используются в измельченном виде в качестве эффектив­ных наполнителей красок, эмалей, электроизоляционных компаун­дов, некоторых пластических масс, резин.

Щипаная слюда выпускается двух марок: СМЩ и СФЩ (С -слюда; М – мусковит; Ф – флогопит; Щ – щипаная). Она подразде­ляется по площади и толщине пластинок. Основное применение – производство клееных электроизоляционных материалов из мусковита и флогопита.

Конденсаторная слюда марок СО, СФ, СНЧ, СНЧТ, СВЧ, СЗ (О – образцовая; Ф – фильтровая; НЧ – низкочастотная; ВЧ – вы­сокочастотная; Т – тонкая; 3 – защитная) изготавливается из муско­вита, а марка СЗ – и из флогопита (применяется для защитных электроизоляционных прокладок).

Слюдяные детали для электронных приборов в виде штампован­ных пластинок, часто со сложным очертанием контура, с круглыми и фасонными, отверстиями, изготавливают в основном из мусковита.

Слюдяную бумагу делают из мусковита и флогопита в рулонах. Слюду предварительно измельчают на мелкие тонкие чешуйки с получением водно-слюдяной пульпы, из которой на специальных бумагоделательных машинах изготовляют рулонный материал. При этом используются отходы и непромышленные категории слюд. Слюда в процессе термообработки теряет воду.

Слюдяная бумага разделяется на четыре типа по виду слюды и способу ее обработки:

1) бумага из мусковита термохимической обработки;

2) бумага из мусковита термогидромеханической обработки;

3) бумага из мусковита нетермообработанного;

4) бумага из флогопита нетермообработанного.

Бумага, изготовленная термохимическим способом, имеет мень­шую скорость пропитки, но более высокую механическую и элек­трическую прочность. Бумага, изготовленная термогидромеханиче­ским способом, быстро и хорошо пропитывается, но имеет мень­шую механическую и электрическую прочность.

Слюдинитовую конденсаторную бумагу изготавливают из мусковита термохимическим способом.

Синтетическую слюду – фторфлогопиты – получают выращи­ванием кристаллов в процессе очень медленного охлаждения шихты, составленной из высококачественного полевого шпата и химически чистых веществ, включающих в себя и фтористые соединения. В шихту вводят легирующие добавки, улучшающие свойства фторфлогопитов.

Пластинки из фторфлогопита применяют в различных электронных приборах, а щипаный фторфлогопит и фторфлогопитовую слюдопластовую бумагу – для производства высоконагревостойких электроизоляционных материалов, работающих при температуре до 800°С.

Из щипаной природной или синтетической слюды изготовляют миканиты, а из слюдяной бумаги – слюдтиты или слюдопласты, в зависимости от вида слюдяной бумаги.

Миканиты – листовые или рулонные материалы, склеенные из отдельных лепестков щипаной слюды с помощью клеящего лака или сухой смолы, иногда с применением волокнистой подложки из , бумаги либо ткани, которая наклеивается с одной или обеих сторон с целью увеличения прочности на разрыв и предотвращения отста­вания лепестков слюды при изгибе.

Гибкий миканит, оклеенный с одной или двух сторон стеклотка­нью, называют гибким стекломиканитом.

Микалента – гибкий при комнатной температуре композицион­ный материал из одного слоя пластинок слюды, склеенных при по­мощи лака между собой и подложкой (из микалентной бумаги, из стеклоткани или из, стеклосетки, покрывающей слюду с одной либо двух сторон).

Микафолий – композиционный материал из одного или не­скольких слоев щипаной слюды, склеенных лаком между собой и бумажной либо стекловолокнистой подложкой, покрывающей слюду с одной стороны, – применяется, например, для изоляционных гильз, трубок и др.

Слюдинит – материал, получаемый из слюдинитовой бумаги, пропитанной различными связующими материалами и склеенной со стекловолокнистой подложкой (за исключением коллекторного слю­динита). Слюдиниты классифицируются по технологии изготовле­ния.

К листовым слюдинитам относятся:

· коллекторный, получаемый горячим прессованием слюдинито­вого картона, содержащего связующую смолу (например, шеллак), применяется в качестве электроизоляционных прокладок между пла­стинами в коллекторах электрических машин;

· формовочный, изготовляемый из одного или двух слоев слюди­нитовой бумаги и стеклоткани, пропитанной лаком (например, кремнийорганическим) с последующим горячим прессованием, приме­няется в пазовой изоляции и для прокладок длительной нагревостойкости при 300°С;

· гибкий, получаемый из нескольких слоев слюдинитовой бумаги, пропитанных и склеенных электроизоляционными лаками с после­дующим горячим прессованием, применяется в пазовой и межвитковой изоляции электрических машин.

К рулонным слюдинитам относятся:

· слюдинитофолий, получаемый из одного слоя слюдинитовой бу­маги с подложкой из лавсановой бумаги, пропитанной лаком;

· слюдинитовые ленты, состоящие из одного, иногда двух слоев слюдинитовой бумаги с одно- или двусторонней стекловолокнистой подложкой (в некоторых случаях одна из подложек может быть по­лимерная).

Слюдопласты – материалы из слюдопластовой бумаги, обрабо­танной различными связующими. Слюдопласты подразделяются по технологии получения на листовые и рулонные.

Слюдяная изоляция отличается высокой электрической прочно­стью и нагревостойкостью. Высокая влагостойкость слюды и стой­кость к длительному воздействию сильных электрических полей сделали слюдяные материалы основной изоляцией высоковольтных электрических машин и обеспечили широкое использование мика­нитов в машинах с влагостойкой изоляцией.

Срочно?
Закажи у профессионала, через форму заявки
8 (800) 100-77-13 с 7.00 до 22.00

Применение полимерных материалов на подвижном составе железных дорог

Неметаллические материалы применяются в таких узлах пассажирских вагонов, как изоляция, облицовка, диваны, полки, перегородки, полы, двери, вагонная мебель. Теплоизоляционные материалы в пассажирских вагонах снижают теплопередачу от металлической обшивки кузова во внутренние его помещения, сохраняют определенный температурный режим в вагоне. В пассажирских вагонах современной постройки в качестве теплоизоляции применяют плиты из стеклянного негорючего штапельного волокна, упакованные в полиэтиленовые пакеты.

К теплоизоляционным материалам, используемым в вагоностроении, относятся пенополиуретаны. Их можно наносить напылением или обеспечивать изоляцию заливкой между внешней и внутренней обшивками стены кузова вагона. Работы по применению напыляемой изоляции проводились в конце 80-х гг. XX в. на Тверском вагоностроительном заводе и ряде других вагоноремонтных предприятий. В начале 90-х гг. они были практически свернуты из- за отсутствия необходимого сырья и технологического оборудования. Кроме этого, широкое применение в вагоностроении нашли пенопласты, изготовленные на основе пеностирола с порошкообразными добавками. Они имеют малую удельную массу, высокие тепло- и звукоизоляционные свойства, стойки к химическому и водяному воздействию.

Для облицовки внутренних помещений кузовов вагонов применяют трудновоспламеняемый бумажно-слоистый пластик «Манми- нит» (потолки, перегородки, стены). Бумажно-слоистый пластик получают методом прессования бумаги специальных видов, пропитанной синтетическими термореактивными связующими. Наружная поверхность пластика обладает стойкостью к воздействию ударных нагрузок, хорошо очищается от загрязнений. В последние годы получили распространение облицовочные панели из стеклопластика на основе полиэфирных смол пониженной горючести. Такой вариант облицовки был применен при изготовлении скоростных пассажирских вагонов поезда «Невский экспресс». В настоящее время ведутся работы по применению стеклопластиковых панелей на пассажирских вагонах всех типов.

Полимерные материалы используют при изготовлении диванов и спальных полок пассажирских вагонов, на каркасы которых укладывают эластичные пенополиуретановые подушки. Для обивки диванов и спальных полок применяется винилискожа пониженной горючести, представляющую собой тонкий рулонный материал на тканевой основе с нанесением на нее поливинилхлоридного покрытия.

Полы пассажирских вагонов покрывают износостойким поливинилхлоридный линолеумом марок «Метролин», «Транслин».

Поликапроамид идет на изготовление втулок шарнирных соединений рычагов и тяг тормозной передачи вагонных тележек; полиамид — мыльниц, газетных сеток, розеток, кронштейнов крепления штор, зеркал и др.

Пластмассы хорошо сопротивляются повышенной влажности. В связи с этим в вагоностроении из пластмасс изготовляют различные детали и узлы системы водоснабжения некоторых пассажирских вагонов: баки для воды из стеклопластика на основе полиэфирной смолы; трубы, вентили, тройники и другие соединительные детали из полиэтилена. Применение пластмасс позволяет снизить вес вагона, продлить срок службы и уменьшить трудоемкость при изготовлении и ремонте.

Кроме этого, полимерные материалы используют для восстановления изношенных и поврежденных узлов и деталей вагона для повторного их использования, а также для изготовления деталей. В ремонтном производстве наиболее часто применяют полиамид, полиэтилен, волокнит, стекловолокнит, составы на основе эпоксидных смол, фторопласты и др.

Изделия из полимеров используются в верхнем строении железнодорожного пути в качестве амортизаторов. Перевод железнодорожного пути на железобетонные шпалы привел к увеличению жесткости пути и динамических нагрузок, возникающих при движении подвижного состава. Усиление динамических нагрузок оказывает негативное воздействие на подвижной состав и рельсовый путь, происходит большая просадка шпал на стыках. Для снижения динамических нагрузок используются амортизаторы — полимерные прокладки, которыми обкладывают с двух сторон металлическую подкладку между подошвой рельса и шпалой. Полимерные прокладки увеличивают трение между рельсами и металлической подкладкой, обеспечивают равномерную передачу давления от подошвы рельса на всю площадь подкладки и электрическую изоляцию рельсов от полотна. В качестве амортизаторов применяют резиновые или карбонитовые прокладки, для электрической изоляции закладных болтов от узла рельсового скрепления используют втулки из морозостойкой полиамидной композиции.

Добавить комментарий