- •«Конструкционные и электротехнические материалы»
- •1 Цель и задачи практических занятий 6
- •2 План практического занятия 6
- •3 Методические указания к проведению практических занятий 6
- •2 Основные характеристики электротехнических материалов 15
- •4 Диэлектрические материалы 28
- •5 Диэлектрические материалы 45
- •4 Контрольные мероприятия 80
- •5 Требования при подведении итогов текущей и промежуточной аттестаций 80
- •6 Библиографический список рекомендуемой литературы 81
- •Введение
- •1 Цель и задачи практических занятий
- •2 План практического занятия
- •3 Методические указания к проведению практических занятий
- •Занятие № 1
- •1 Основные характеристики электротехнических материалов
- •1.1 Механические характеристики
- •1.2 Электрические характеристики
- •Занятие № 2
- •2 Основные характеристики электротехнических материалов
- •2.1 Тепловые характеристики
- •2.2 Физико-химические характеристики
- •Занятие № 3
- •3 Диэлектрические материалы
- •3.1 Газообразные диэлектрики
- •3.2 Жидкие диэлектрики
- •Занятие № 4
- •4 Диэлектрические материалы
- •4.1 Твердые диэлектрики
- •4.2 Твердеющие диэлектрики. Лаки, эмали, компаунды
- •4.3 Пластические массы
- •Занятие № 5
- •5 Диэлектрические материалы
- •5.1 Слоистые пластмассы
- •5.2 Слюдяные материалы
- •5.3 Электрокерамические материалы
- •5.21. Заполните табл. 5.6 и из двух приведенных материалов выберите
- •5.4 Бумаги и картоны
- •Занятие № 6
- •6 Проводниковые материалы и изделия
- •6.1 Проводниковые материалы с малым удельным сопротивлением
- •6.2 Проводниковые материалы с большим удельным сопротивлением
- •6.3 Жаростойкие проводниковые материалы
- •6.4. Неметаллические проводниковые материалы
- •6.5. Проводниковые (кабельные) изделия
- •Занятие № 7
- •7 Полупроводниковые материалы
- •7.1 Свойства полупроводников
- •7.2 Простые полупроводники
- •7.3 Полупроводниковые соединения
- •Занятие № 8
- •8 Магнитные материалы
- •8.1 Основные характеристики магнитных материалов
- •8.2 Магнитотвердые материалы
- •8.3 Магнитомягкие материалы
- •8.24. Уровень магнитных характеристик магнитомягких материалов
- •4 Контрольные мероприятия
- •5 Требования при подведении итогов текущей и промежуточной аттестаций
- •6 Библиографический список рекомендуемой литературы
- •6.1 Основная литература
- •Интернет-ресурсы
- •«Конструкционные и электротехнические материалы»
4.3 Пластические массы
Пластические массы {пластмассы) представляют собой изделия, получаемые из прессовочных порошков, которые под воздействием нагревания и давления размягчаются и приобретают свойства пластического течения.
Выполните задание
4.41. Перечислите связующие вещества, из которых состоят пластмассы.
Выберите правильный ответ
4.42. Порошкообразными или волокнистыми веществами, позволяющими повысить механическую прочность и уменьшить объемную усадку изготовленных пластмассовых изделий, являются:
A. Наполнители; B. Пластификаторы;
C. Стабилизаторы; D. Отвердители.
4.43. Густыми маслообразными синтетическими жидкостями, вводимыми в пластмассы для понижения их хрупкости и повышения холодостойкости, являются:
A. Наполнители; B. Пластификаторы;
C. Стабилизаторы; D. Отвердители.
4.44. Веществами, вводимыми в пластмассы в целях повышения их
стойкости к свету и нагреванию, являются:
A. Наполнители; B. Пластификаторы;
C. Стабилизаторы; D. Отвердители.
4.45. Веществами, вводимыми в пластмассы для лучшего отделения отпрессованного изделия от поверхности стальной пресс-формы, являются:
A. Наполнители; B. Пластификаторы;
C. Стабилизаторы; D. Смазывающие вещества.
4.46. Веществами, выделяющими при нагревании большое количество газов, создающих пористую структуру в газонаполненных пластмассовых изделиях, являются:
A. Наполнители; B. Порообразователи;
C. Стабилизаторы; D. Отвердители.
4.47. Исходными материалами, из которых изготовляют пластмассовые изделия, являются:
A. Термореактивные смолы;
B. Полиэфирные лаки и компаунды;
C. Прессовочные порошки (пресс-порошки);
D. Густые маслообразуюшие синтетические жидкости.
4.48. Наилучшими характеристиками обладают пластмассы на основе:
A. Кремнийорганических связующих;
B. Эфиров метакриловой кислоты;
C. Органических кислот; D. Всех перечисленных веществ.
4.49. Пластмассы на основе кремнийорганических связующих и минеральных наполнителей обладают нагревостойкостью:
А. 70 0С; В. 100 0С; C. 100... 120 0С; D. 120... 200 0С.
4.50. Пластмассы на основе кремнийорганических и эпоксидных связующих отличаются:
A. Низкой нагревостойкостью;
B. Плохой механической обработкой;
C. Стойкостью к грибковой плесени и влагостойкостью.
Занятие № 5
5 Диэлектрические материалы
5.1 Слоистые пластмассы
Теоретическая часть
Слоистые пластмассы представляют собой материалы со слоистой структурой. Эти пластмассы состоят из чередующихся слоев листового наполнителя (бумага, хлопчатобумажная или стеклянная ткань) и связующего вещества. Они относятся к термореактивным пластмассам.
Пластмассы с порошковым наполнителями (волокниты, асбоволокниты, стеловолокниты). Волокниты представляют собой композиции из волокнистого наполнителя в виде очесов хлопка, пропитанного фенолоформальдегидными связующими. Применяют для изготовления деталей работающих на изгиб и кручение. Асбоволокниты содержат наполнителем асбест, связующее фенолоформальдегидная смола. Из него получают кислотоупорные аппараты, ванны и трубы.
Слоистые пластмассы (гетинакс, текстолит, древеснослоистые пластики, асботесолит) являются силовыми конструкционными и поделочными материалами. Листовые наполнители придают пластику анизотропность. Материалы выпускают в виде листов, плит, труб, заготовок, из которых механической обработкой получают различные детали.
Гетинакс получают посредством горячей прессовки бумаги, пропитанной бакелитом. Плотность гетинакса 1350-1450 кг/м3, электрическа прочность (перпендикулярно слоям) 20-40 МВ/м, = 5-6 (диэлектрическая проницаемость). Дугостойкость невысокая (после дуги образуется науглероженный след - трекинг - повышенной проводимости).
Слоистая структура приводит к анизотропии, т.е. объемное сопротивление вдоль слоев в 50-100 раз выше, а электрическая прочность в 5-8 раз ниже, чем поперек.
Текстолит - пластик, аналогичный гетинаксу, но изготовляемый из пропитанной ткани. Он намного дороже гетинакса и применяется для изделий, подвергающихся ударным нагрузкам или работающих на истирание.
Наиболее нагревостойкими, влагостойкими и механически прочными являются стеклотекстолиты.
Вывод
Пластмассы широко используют в машиностроении, электротехнике, радиотехнике, в строительстве. Детали из пластмасс имеют высокие фрикционные и антифрикционные свойства, хорошую химическую и коррозионную стойкость, хорошие электроизоляционные свойства, низкую теплопроводность, малую плотность, высокую удельную прочность, хорошо склеиваются, свариваются и обрабатываются резанием. По сравнением с металлами и сплавами пластмассы имеют малые ударную вязкость и модуль упругости.
Выполните задания
5.1. Определите вид слоистой пластмассы по следующему описанию: «Этот материал обладает повышенной влагостойкостью и нагревостойкостью и лучшими среди слоистых пластмасс электрическими и механическими характеристиками». Назовите область применения данного материала.
5.2. Определите вид слоистой пластмассы по следующему описанию: «Электрические характеристики этого материала несколько ниже, чем у гетинакса, однако он легче поддается механической обработке и имеет ударную вязкость, доходящую до 20…30 кДж/м2». Назовите область применения данного материала.
5.3. Заполните табл. 5.1 и среди перечисленных материалов выберите обладающий лучшими изоляционными свойствами. Укажите область его применения.
Таблица 5.1- Основные характеристики слоистых пластмасс
Характеристика |
Гетинакс |
Текстолит |
Стеклотекстолит на основе связующей смолы |
Плотность, кг/м3 |
|
|
|
Разрушающее напряжение при изгибе, Н/м2 |
|
|
|
Разрушающее напряжение при растяжении, Н/м2 |
|
|
|
Ударная вязкость, кДж/м2 |
|
|
|
Теплостойкость (по Мартенсу), 0С |
|
|
|
Удельное электрическое сопротивление, Ом*м |
|
|
|
Диэлектрическая проницаемость |
|
|
|
Тангенс угла диэлектрических потерь |
|
|
|
Электрическая прочность, МВ/м |
|
|
|
5.4. Заполните табл. 5.2.
Таблица 5.2 - Достоинства, недостатки и области применения слоистых пластмасс
Слоистая пластмасса |
Достоинства |
Недостатки |
Область применения |
Гетинакс |
|
|
|
Текстолит |
|
|
|
Стеклотекстолит |
|
|
|
Ответьте на вопросы
5.5. Почему механические и электрические характеристики намотанных изделий несколько ниже, чем у изделий из гетинакса, текстолита и стеклотекстолита?
5.6. Почему дугостойкость гетинакса и текстолита невысока?
5.7. При каких температурах используют гетинакс?