Студопедия
Новини освіти і науки:
МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах


РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання


ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ"


ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ


Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків


Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні


Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах


Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами


ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ


ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів



Контакти
 


Тлумачний словник
Авто
Автоматизація
Архітектура
Астрономія
Аудит
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Винахідництво
Виробництво
Військова справа
Генетика
Географія
Геологія
Господарство
Держава
Дім
Екологія
Економетрика
Економіка
Електроніка
Журналістика та ЗМІ
Зв'язок
Іноземні мови
Інформатика
Історія
Комп'ютери
Креслення
Кулінарія
Культура
Лексикологія
Література
Логіка
Маркетинг
Математика
Машинобудування
Медицина
Менеджмент
Метали і Зварювання
Механіка
Мистецтво
Музика
Населення
Освіта
Охорона безпеки життя
Охорона Праці
Педагогіка
Політика
Право
Програмування
Промисловість
Психологія
Радіо
Регилия
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Технології
Торгівля
Туризм
Фізика
Фізіологія
Філософія
Фінанси
Хімія
Юриспунденкция






Полімерні матеріали.

Полімери, як правило, є гарними діелектриками. Вони мають низькі діелектричні втрати, високий питомий опір, високу електричну міцність, високу технологічність і, як правило, невисокою ціною. Крім того, на основі полімерів з дисперсними добавками різної електропровідності, теплопровідності, магнітній проникності, діелектричній проникності, твердості й т.п. можна одержувати різноманітні композиційні матеріали із широким спектром властивостей.

По технологічних ознаках полімерні матеріали діляться на 2 класу - термопласти й реактопласти.

Термопластичні матеріали при підвищенні температури розм'якшуються, легко деформуються. Характерною рисою термопластичних матеріалів є те, що їх нагрівання не викликає необоротних змін їх властивостей. Термореактивні (термозатверджуючі) матеріали (реактопласти) при нагріванні здобувають необоротні зміни, вони спікаються, здобувають значну механічну міцність і твердість.

Термопласти – це в основному лінійні полімери, а реактопласти – це полімери із сильно розвитому просторовою структурою.

Термопласти (термопластичні матеріали) - розм'якшуються при нагріванні, що дозволяє використовувати просту технологію термопресування. При цьому гранули вихідного полімеру поміщають у камеру термопласт - автомата, нагрівають до температури розм'якшення, пресують і прохолоджують. Так роблять дрібні діелектричні деталі. Для великогабаритних виробів, типу кабелів, напівтвердий розплав видавлюють через фільєру разом із внутрішнім електродом кабелю.

Найпоширенішим діелектриком цього класу є поліетилен H-(CH2)nh. Поліетилен роблять шляхом полімеризації газу етилену при підвищених тисках і температурах.

Хімічна формула етилену З2H4. Будова молекули H2C = CH2. Етилен є побічним продуктом нафтопереробки.

В основному використовуються дві технології. Історично першої була технологія одержання поліетилену при високому тиску до 250 МПа й температурі до 300 °С за допомогою ініціюючих агентів-окиснювачів. При цьому виходить т.зв. поліетилен високого тиску ПЕВД, для якого використовується й інша назва - поліетилен низкою щільності (ПЕНП).

У цей час більш поширена технологія одержання поліетилену за допомогою каталізаторів при невисокому тиску до 1 МПа, невисокій температурі до 80°С. При цьому виходить т.зв. поліетилен низького тиску ПЕНД, для якого використовується й інша назва - поліетилен високого щільності (ПЕВП). Головна відмінність отриманих продуктів з фізико-хімічної точки зору - підвищена водостійкість ПЕНД у порівнянні з ПЕВД. Інші характеристики практично однакові: питомий опір 1014-1015 Ом·м, питомий поверхневий опір1015 Ом, діелектрична проникливість 2.2-2.4, тангенс кута діелектричених втрат 10-4, електрична міцність 45-55 кВ/мм, теплопровідність 0.3-0.4 Вт/(м·К), теплоємність 2 кДж/(кг·К), щільність 920-960 кг/м3. Клас нагрівостійкості Y.

Поліетилен широко використовують у якості силової електричної ізоляції в кабелях, особливо т.зв. "зшитий" поліетилен. ( У закордонній літературі - cross-linked polyethylene). Його одержують або опроміненням високоенергетичними частками (електронами, фотонами, важкими частками), або вулканізацією. При цьому утворюється просторова сітка, подібно тому, як це реалізується в гумі. Модифікований матеріал може експлуатуватися при температурі до 200 °С, крім того, він стає більш стійким стосовно агресивних середовищ і розчинникам, механічно більш міцним, його питомий опір підвищується приблизно на два порядки.

З інших термопластичних полімерів, використовуваних в енергетику у вигляді електроізоляційних плівок відзначимо поліпропілен, полівінілхлорид, лавсан.

Інші широко застосовувані на практиці полімерні ізоляційні матеріали – полістирол, полівінілхлорид, поліметилметакрилат.

Рядом унікальних властивостей має фторопласт (політетрафторетилен) – один із представників фторорганічних полімерів.

Цей матеріал у нас називається фторлон-4 (фторопласт-4). Він хімічно інертний, не розчиняється в розчинниках, аж до температури 260 °С, абсолютно не змочується водою, не гігроскопічний.

Реактопласти (термореактивні матеріали) - при нагріванні не розм'якшуються, після досягнення деякої температури починаються руйнуватися. Виробу з них звичайно роблять різними способами. Одна з розповсюджених дешевих технологій полягає в наступному. Спочатку готовлять прес-порошки полімеру. Потім прес порошок засинають у прес-форму й пресують при певному тиску й температурі. При цьому виникає зчеплення між деформованими частками, і після охолодження матеріал готовий до використання.

Можливе проведення полімеризації з вихідних компонентів у заздалегідь підготовлених формах. Так роблять виробу з епоксидних полімерів, кремнійорганичної гуми.

Досить дешеві й технологічні реактопласти на основі фенолформальдегідних полімерів (бакеліт) і аміноформальдегідних полімерів.

Першимиреактопластами, отриманими близько 100 років тому, були фенолформальдегідні смоли (ФФС). Компонентами цих смол є фенол і формальдегід, реакція поліконденсації яких відбувається при нагріванні до 450 .. - 470 ДО. Вихідною сировиною для ФФС є кам'яне вугілля, що й пояснює дешевину й постояле зростання виробництва, особливо у вигляді теплоізоляційних пінопластів для будівельної промисловості. В електроніці ФФС широко застосовуються для виготовлення шаруватих пластиків, покриттів і фарб (лак на основі ФФС називається бакелітовим), деталей електроізоляційної апаратури, сепараторів акумуляторів і т.д.

Питомий опір отверділої ФФС — 1012 ... ...1013 Ом-См, tg= 0,015 при f=106 Гц, електрична міцність 10...18 кВ/мм, =10 ... —11 (50 Гц) і=6 (106 Гц). Діапазон робочих температур 210 ... 470°К. Композиції на основі ФФС і рубаного вуглецевого волокна (вуглепресволокніт) мають підвищену нагрівостійкість — короткочасно до 800°С. Широко застосовуються в радіоелектроніці гетинакс і текстоліт-шаруваті пластики на основі ФФС із паперовим і тканинними наповнювачами. Недоліки ФФС - крихкість, висока в'язкість олігомерів і висока температура затвердіння.

Епоксидні смоли — продукт поліконденсації багатоатомних з'єднань, що включають епоксігруппу кільця

Властивості епоксидних смол змінюють у широких межах, використовуючи різні добавки, які діляться на наступні групи:

· пластифікатори- органічні сполуки — олігомери, що діють як внутрішнє змащення й поліпшуючі еластичність, що й запобігають кристалізацію, відокремлюючи ланцюгу полімеру друг від друга;

· наповнювачі-у невеликих кількостях уводяться для поліпшення міцності й діелектричних властивостей, підвищення стабільності розмірів, теплостійкості;

· каталізатори - для прискорення отвердіння;

· пігменти - для фарбування.

Недоліки реактопластів: порівняно високе значення tg, незастосовність як діелектрики нвч - техніки; неповна відтворюваність технологічних властивостей олігомерів тому що число епоксігруп мінливо, а це позначається на температурі й тривалості затвердіння.

З інших полімерів-реактопластів відзначимо діелектричний матеріал з високою механічною міцністю - капролон, з більшим діапазоном робочих температур (-100° С до +250° С) - поліімиди й композити на їхній основі.

Поліімід— новий клас термостійких полімерів, ароматична природа молекул яких визначає їхню високу міцність аж до температури розкладання, хімічну стійкість, тугоплавкість. Поліімідна плівка працездатна при 473°К (200°С) протягом декількох років, при 573 °К—1000 год, при 673°К - до 6 годин. Короткочасно вона не руйнується навіть у струмені плазмового пальника.

Поліімід є слабополярним середньочастотним матеріалом, оскільки його tg=0,003. Поліімід має підвищене вологовбирання.

Поліімід випускається в різних видах:

1. Плівка товщиною 8 ... 100 мкм, у тому числі фольгована, призначена для гнучких друкованих плат, шлейфів і підкладок тонкоплівочних ГІС.

2. Лак ПАК, стійкий після висихання при 470 ... 520°К, обмежено при 573°К, короткочасно при 670°К.

3. Прес-матеріал для одержання виробів гарячим пресуванням при 590°К и тиску 100 Мпа.

4. Пінопласт (пінополіімід) із щільністю 0,8...2,5 г/см5, що застосовується в якості тепло- і електроізоляційного матеріалу для температур 90 ... 520°К

5. Склопластик на основі полііміду, стійкий до 670°К, і вуглепластик, що не втрачає механічної міцності при 550°К.

6. Ізоляційна стрічка, стійка при температурі до 500°К.


Читайте також:

  1. Дерев’яні матеріали. Шкіра та її замінники.
  2. Забруднювачі, які виділяють будівельні матеріали.
  3. Органічні полімерні матеріали
  4. ПОЛІМЕРНІ МАТЕРІЛИ
  5. Полімерні недиспергуючі рідини
  6. Полімерні та металополімерні покриття
  7. Розділ 4. Провідникові матеріали.
  8. Стаття І. Сировина та матеріали.
  9. Тара і пакувальні матеріали. Вимоги до якості і безпеки




Переглядів: 2479

<== попередня сторінка | наступна сторінка ==>
Види діелектриків. Застосування твердих діелектриків в енергетиці. | Папір і картон

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

 

© studopedia.com.ua При використанні або копіюванні матеріалів пряме посилання на сайт обов'язкове.


Генерація сторінки за: 0.005 сек.