- •Державного вищого навчального закладу
- •Конспект лекцій
- •"Конструкційні і електротехнічні
- •Передмова.
- •Розділ 1. О с н о в и металознавства.
- •Будова і властивості металів, сплавів.
- •Будова металів і сплавів.
- •1.1.2 Властивості металів і сплавів.
- •Основні поняття про сплави. Сплави заліза з вуглецем.
- •В у г л е ц е в і сталі.
- •1.5 Леговані сталі
- •1.6 Тверді сплави.
- •1.7. Сплави кольорових металів.
- •1.8 Основи термічної і хіміко-термічної обробки металів.
- •1.9 Корозія металів і міри боротьби з нею.
- •Контрольні питання.
- •Розділ 2 способи обробки металів і сплавів
- •2.1 Ливарне виробництво
- •В иготовлення модельного комплекту
- •Плавка металу
- •2.2. Обробка металів тиском.
- •2.3 Обробка металів різанням
- •При точінні заготовка закріплюється у встановленому на шпінделі верстата патроні і обертається, а закріплений у резцетримачі різець здіснює поступальний рух в подовжньому і поперечному напрямах.
- •Конструкції свердла, верстат зенкера, розгортки.
- •Фрезерний верстат
- •Шліфувальних кругів
- •2.4 Зварювання та паяння металів.
- •2.4.1 Зварювання металів і сплавів.
- •2.4.2 Паяння металів.
- •Індукційне Зануренням Пальниками
- •2.5. Електрофізичні і електрохімічні способи обробки металів
- •Контрольні питання.
- •Розділ 3. Магнітні матеріали.
- •3.1. Основні характеристики магнітних матеріалів.
- •3.2. Магнітні матеріали.
- •3.2.1. Магнітом`які матеріали.
- •3.2.2. Магнітотверді матеріали.
- •Розділ 4. Провід никові матеріали.
- •4.1 Загальні властивості провідників.
- •Де u1 і u2- потенціали металів, що зіткнені;
- •Матеріали високої електричної провідності.
- •Матеріали високого електричного опору
- •4.4 Провідникові матеріали і сплави різного призначення.
- •4.5 Провода, шини, кабелі.
- •4.5.1 Провода та шини.
- •Мідні шини мають ширину (в) від 16 до 120 мм і відрізняються від стрічок більшою товщиною (а) від 4,0 до 30,0 мм.
- •4.5.2 Силові кабелі.
- •Низької напруги Високої напруги
- •Розділ 5 діелектрики.
- •Фізичні процеси, що виникають в діелектриках.
- •Електричні характеристики діелектриків.
- •5.1.2 Пробій діелектрика.
- •5.2 Механічні, физико-хімічні та теплові властивості ізоляційних матеріалів.
- •5.3 Газоподібні діелектрики.
- •Рідкі діелектрики.
- •5.5. Високомолекулярні органічні та елементоорганічні діелектрики.
- •5.6 Воскоподібні діелектрики. Бітуми, лаки, компаунди.
- •5.6.1 Воскоподібні діелектрики.
- •5.6.2 Бітуми
- •5.6.3 Електроізоляційні лаки.
- •2. Смоляні лаки – розчини синтетичних, штучних чи природних смол.
- •5.6.4 Електроізоляційні компаунди.
- •За призначенням:
- •5.7 Волокнисті матеріали.
- •5.8. Пластмаси. Плівкові матеріали. Гуми.
- •Пластмаси і плівкові матеріали.
- •5.8.2 Гуми
- •5.9 Слюда і матеріали на її основі.
- •5.10 Скло та ситали. Керамічні електроізоляційні матеріали.
- •5.10.1 Скло та ситали.
- •5.10.2. Керамічні електроізоляційні матеріали.
- •5.11. Активні діелектрики.
- •Розділ 6. Напівпровідникові матеріали.
- •Основні властивості напівпровідників.
- •6.2 Напівпровідникові матеріали.
- •Контрольні питання
- •Розділ 7 спеціальні матеріали.
- •7.1 Теплоізоляційні та жароміцні матеріли.
- •7.1.1 Теплоізоляційні матеріали.
- •2 Спучені;
- •За теплопровідністю матеріали і вироби з них поділяються на класи:
- •7.1.2 Жаростійкі і жароміцні сталі і сплави.
- •7.2 Матеріали для нагрівальних печей опору.
- •Література
5.6.2 Бітуми
Бітуми – аморфні матеріали - це складні суміші вуглеців (звичайно вони містять також деяку кількість кисню і сірки) і мають характерний комплекс властивостей. Вони мають чорний (або темно-коричневий) колір, при достатньо низьких температурах крихкі і дають характерний злам у вигляді раковин. Бітуми розчиняються у вуглецях – легше за ароматичні (бензол, толуол і ін.), дещо важче в бензині, немаслостійкі. У спирті і воді бітуми не розчиняються, вони мають малу гігроскопічність і в товстому шарі практично водонепроникні. Бітуми термопластичні, густина їх близька до 1 Мг/м3. Розрізняють бітуми штучні (нафтові), є важкими продуктами перегонки нафти, і природні (копалини), звані також асфальтами. Поклади асфальтів пов'язані з нафтовими родовищами, оскільки в природних умовах асфальти також утворилися з нафти. Асфальти звичайно забруднені мінеральними домішками. В електроізоляційній техніці з нафтових бітумів застосовують бітуми марок БН-III, БН-IV і БН-V, а також більш тугоплавкі спецбітуми марок В і Г. Температура розм'якшення (за способом кільця і кулі) для них повинна не бути нижче за певні значення (від 50 °С для БН-III, до 125оС для В).
Температура розм'якшення асфальтів доходить до 220°С. Більш тугоплавкі бітуми, як правило, мають кращі електроізоляційні властивості, які повільніше погіршуються при підвищенні температури. Вони важче розчиняються і при низьких температурах більш тверді і крихкі. Температура розм'якшення бітуму може бути підвищена продуванням, тобто пропусканням повітря крізь розплавлений бітум. Підвищення температури розм'якшення бітуму відбувається при цьому унаслідок окислення і додаткової полімеризації бітуму. Якщо, навпаки, температуру розм'якшення бітуму треба понизити, це може бути досягнуто сплавом бітуму з невеликою кількістю нафтового масла. Додавання нафтового масла покращує холодостійкість бітуму, тобто робить його менш крихким при низьких температурах. Бітуми — слабкополярні речовини з = 2,5-3,0; tg порядку 0,01; Епр = = 10-25 МВ/м і =1013-1014 Ом-м; ці параметри мало залежать від вологості. Бітуми використовуються для виготовлення лаків і компаундів.
Велике значення в електроізоляційній техніці мають лаки і компаунди. В процесі виготовлення ізоляції їх використовують у рідкому вигляді, але в готовій, працюючій ізоляції вони знаходяться вже в твердому стані. Таким чином, лаки і компаунди є тверднучими матеріалами.
5.6.3 Електроізоляційні лаки.
Класифікація лаків.
Смоляні лаки, склад, властивості, галузь застосування.
Масляні лаки, склад, властивості, галузь застосування.
Бітумно-масляні лаки, склад, властивості, галузь застосування.
Целюлозні лаки, склад, властивості, галузь застосування.
1. Лаки – рідкі матеріали, що є колоїдними розчинами на лаковій основі, створюючі після видалення розчинника плівку, яка має електроізоляційні властивості.
Лакова основа є тією частиною лаку, яка утворює плівку і складається з бітумів, висихаючих рослинних масел, природних або синтетичних смол, а також з їх композицій.
Для ізоляції обмоток низьковольтних електричних машин важливу роль грають полімерні плівки з підвищеною нагрівостійкістю. Мала товщина плівок разом з високими значеннями електричної і механічної міцності забезпечує не тільки збільшення надійності, але і істотно поліпшує техніко-економічні показники. Застосування плівок завтовшки 0,2-0,35 мм дозволяє механізувати обмотувально-ізолювальні роботи.
Емалями називають лаки, у плівкоутворюючу основу яких введені дрібнодисперсні неорганічні наповнювачі, що є одночасно і фарбниками - пігментами.
За призначенням і виконуваними функціями лаки діляться на:
просочувальні - для просочення ізоляції обмоток електричних машин і апаратів, і різних електроізоляційних матеріалів волоконної будови;
покривні - для створення зовнішньої захисної обробки різних електроізоляційних деталей, металевих вузлів і деталей;
склеювальні - для склеювання різних електроізоляційних матеріалів і деталей, слюди, паперу, картону і т.д.
Бажано, щоб лакові плівки всіх лаків незалежно від галузі застосування мали можливо кращі електроізоляційні, механічні і фізичні властивості, зокрема високу вологостійкість. Але, оскільки таких універсальних матеріалів, що задовольняють однаковою мірою всі вимоги, не існує, до лаків різних галузей застосування пред'являються неоднакові вимоги.
Просочувальний лак повинен добре просочувати волоконну ізоляцію, заповнюючи всі пори, повинен рівномірно висихати по всьому об'єму виробу, що просочується. Плівки просочувального лаку повинні бути достатньо гнучкими, щоб не знижувати гнучкість волоконного матеріалу, що просочується. Важливо, щоб просочувальний лак добре поєднувався з ізоляцією емальованих проводів і не завдав їм шкідливих дій.
Плівка покривного лаку повинна мати добру адгезію до покривного матеріалу, підвищені твердість і механічну міцність, велику густину, іскростійкість, хімостійкість, вологостійкість. Ця плівка повинна бути гладкою, не відлипати, щоб на ній не затримувався пил і інші забруднення.
Для склеювальних лаків визначальною властивістю є адгезія плівки до поверхні відповідних склеюваних матеріалів.
За хімічним складом лакової основи електроізоляційні лаки діляться на:
масляні (які містять масло) складаються з висихаючих рослинних масел і натуральних або синтетичних смол або бітумів з добавками сикативів;
смоляні одержують на основі синтетичних смол (фенолоформальдегідні смоли, розчинені в етиловому спирті, водні і феноло- або крезолоформальдегідні лаки, що не містять спирту);
ефіроцелюлозні лаки, розчини різних ефірів целюлози з добавкою пластифікаторів, суміші зі складними ефірами, спиртами і ароматичними вуглецями, що мають обмежене застосування в електротехніці.
За режимом висихання лаки і емалі бувають:
холодної (повітряної) сушки;
гарячої (пічної) сушки.
Режим висихання лаку визначається як його основою, так і розчинником. Якщо основа лаку термореактивна, для сушки звичайно потрібна підвищена температура; лаки з термопластичною основою не вимагають запікання плівки при високій температурі. З другого боку, лаки, до складу яких входить розчинник, киплячий при високій температурі (наприклад, гас), вимагають пічної сушки незалежно від виду лакової основи; лаки з розчинником, який легко випаровується при нормальній температурі (наприклад, бензин або ацетон), можуть бути лаками повітряної сушки, якщо тільки їх основа не вимагає високої температури для запікання плівки. Як правило, лаки пічної сушки дають більш високоякісну плівку, ніж лаки повітряної сушки; останні застосовуються в основному при ремонтних роботах.