Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка. Электротехнические материалы.pdf
Скачиваний:
1242
Добавлен:
04.06.2014
Размер:
2.69 Mб
Скачать

2.3.Неметаллические проводники

2.3.1.Материалы на основе графита

Из неметаллических проводников наибольшее применение находят материалы на основе графита. Графит представляет собой одну из полиморфных модификаций углерода с гексагональной слоистой кристаллической решеткой, что определяет сильную анизотропию физико-механических свойств и его невысокую прочность. Основными свойствами графита, определяющими его применение как электротехнического материала, являются:

малое удельное сопротивление (ρ = 0,05…1,2 мкОм·м);

высокая теплопроводность;

химическая стойкость во многих агрессивных средах;

высокая нагревостойкость, обусловленная высокой температурой разложения (Тпл = 3900°С);

легкость механической обработки.

Для электротехнического применения используется как природ-

ный графит, так и синтезированные углеграфитные материалы. Пиролитический графит получают путем термического раз-

ложения паров углеводородов (например, метана) в вакууме или в среде инертного газа при температуре 900°С. Пленки пиролитического углерода широко используются для получения линейных резисторов поверхностного типа.

Электротехнический уголь - сырьем для его производства является графит, антрацит или сажа - мелкодисперсная разновидность углерода, получаемая как продукт неполного сгорания или термического разложения углеродосодержащих веществ. Для получения монолитного изделия измельченное в порошок углеродистое сырье смешивают со связующим (каменноугольной смолой или жидким стеклом), подвергают формованию и последующему обжигу при температурах 900…2500°С. При высоких температурах обжига (выше 2000°С) происходит графитизация - образование плотного поликристаллического графита. Изделия из электротехнического угля обладают достаточной прочностью, твердостью и допускают механическую обработку. Они могут эксплуатироваться в вакууме или в защитных средах при температурах до 2500°С. В зависимости от соста-

43

ва и технологии получения материалов их удельное сопротивление может изменяться в широких пределах (ρ от 0,05 до 60 мкОм·м).

Пиролитический графит и электротехнический уголь широко используются для изготовления электродов дуговых электрических печей и электролитических ванн, анодов гальванических элементов, нагревателей, экранов, лодочек, тиглей, кассет в полупроводниковой технологии и щеток электрических машин.

2.3.2. Контактолы

Контактолы - это маловязкие или пастообразные полимерные композиции, используемые в качестве токопроводящих клеев, красок, покрытий и эмалей. Токопроводящими наполнителями являются мелкодисперсные порошки металлов (серебра, никеля, палладия, меди). В качестве связующего вещества используются синтетические смолы (эпоксидные, фенолформальдегидные, кремнийорганические и др.). Необходимая вязкость контактолов перед их нанесением на поверхность обеспечивается введением растворителей (ацетона, спирта).

Контактолы используют в электротехнике и электронике для создания контактов между металлами, металлами и полупроводниками, металлами и диэлектриками:

при формировании электродов (обкладок) в керамических конденсаторах;

в качестве экранирующих покрытий на поверхности пластмасс;

при приклеивании выводов к щеткам электрических машин;

при создании токопроводящих коммуникаций на диэлектрической подложке и т.д.

Контактол вязкой консистенции наносится на склеиваемую по-

верхность, растворитель улетучивается и происходит процесс полимеризации связующего (отвердение). В зависимости от типа контактола температура отвердения составляет от 20 до 200°С. В результате на поверхности образуется тонкая и плотная токопроводящая пленка, прочно связанная с материалом детали.

Серебросодержащие контактолы (К-8, К-12, К-13, К-17, К-20,

К-21, К-22) обладают наиболее высокой электропроводностью (минимальное значение ρ = 0,05 мкОм·м), стабильностью свойств, вы44