5.2 Реактопласты.

Реактопласты представляют собой полимерные материалы, которые разрушаются при достижении определенной температуры. Изготовление реактопластов, в отличие от термопластов, происходит с помощью порошкового пресс - формования. Предварительно порошок, из которого изготовляется данный полимер, засыпается в пресс-форму, где происходит прессование при определенной температуре и давлении. Данный способ изготовления полимерных материалов позволяет получить необходимое вещество с заданными характеристиками.

Реактопласты - это полимеры, которые под действием температуры сначала переходят в пластическое, а затем в твердое неплавкое и нерастворимое состояние. При повторном нагревании такие полимеры не переходят в пластическое состояние, а остаются твердыми и при дальнейшем повышении температуры разлагаются. К этой группе относятся фенопласты, аминопласты, анилинопласты, эпоксидопласты, силиконопласты, уретано-пласты и др.

По оценкам специалистов, в некоторых случаях получение реактопластов обходится дешевле, чем изготовление термопластов, но, с другой стороны, вторичная переработка реактопластов бывает очень сложной. В настоящее время отечественная и зарубежная промышленность выпускают различные виды реактопластов на основе фенолформальдегидных смол, а также различных видов эпоксидных материалов. Наибольшим спросом на рынке пользуются такие материалы, как бакелит и капролон.

5.3. Эпоксидные полимеры

Эпоксидные полимеры обладают хорошей механической прочностью, удовлетворительными электрофизическими характеристиками. Они являются полярными диэлектриками, некоторые марки эпоксидных материалов имеют диэлектрическую проницаемость до 16. Высокая полярность приводит к слабой водостойкости. Главное преимущество эпоксидных компаундов - простота технологии приготовления. Компаунды холодного отвержения получают смешиванием эпоксидной смолы, отвердителя и пластификатора. В период времени до начала твердения (от минут до часов) жидкую композицию можно заливать в требуемую форму. Часто компаунд используют для ремонта диэлектрических деталей в качестве клея. Из других полимеров-реактопластов отметим диэлектрический материал с высокой механической прочностью - капролон, с большим диапазоном рабочих температур (-100°С до +250°С) - полиимиды и композиты на их основе.

6. Применение диэлектриков в энергетике

1) Линейная и подстанционная изоляция - это фарфор, стекло и кремнийорганическая резина в подвесных изоляторах ВЛ, фарфор в опорных и проходных изоляторах, стеклопластики в качестве несущих элементов, полиэтилен, бумага в высоковольтных вводах, бумага, полимеры в силовых кабелях;

2) Изоляция электрических приборов - бумага, гетинакс, стеклотекстолит, полимеры, слюдяные материалы;

3) Машин, аппаратов - бумага, картон, лаки, компаунды, полимеры;

4) Конденсаторы разных видов - полимерные пленки, бумага, оксиды, нитриды.

С практической точки зрения в каждом случае выбора материала электрической изоляции следует анализировать условия работы и выбирать материал изоляции в соответствии с комплексом требований. Для ориентировки целесообразно разделить основные диэлектрические материалы на группы по условиям применения:

1) Нагревостойкая электрическая изоляция. Это в первую очередь изделия из слюдяных материалов, некоторые из которых способны работать до температуры 700 ° С. Стекла и материалы на их основе (стеклоткани, стеклослюдиниты). Органосиликатные и металлофосфатные покрытия. Керамические материалы, в частности нитрид бора. Композиции из кремнийорганики с термостойким связующим. Из полимеров высокой нагревостойкостью обладают полиимид, фторопласт.

2) Влагостойкая электрическая изоляция. Эти материалы должны быть гидрофобны (несмачивание водой) и негигроскопичны. Ярким представителем этого класса является фторопласт. В принципе возможна гидрофобизация путем создания защитных покрытий.

3) Радиационно стойкая изоляция. Это, в первую очередь, неорганические пленки, керамика, стеклотекстолит, слюдинитовые материалы, некоторые виды полимеров (полиимиды, полиэтилен).

4) Тропикостойкая изоляция. Материал должен быть гидрофобным, чтобы работать в условиях высокой влажности и температуры. Кроме того, он должен быть стойким против плесневых грибков. Лучшие материалы: фторопласт, некоторые другие полимеры, худшие - бумага, картон.

5) Морозостойкая изоляция. Это требование характерно, в основном для резин, т.к. при понижении температуры все резины теряют эластичность. Наиболее морозостойка кремнийорганическая резина с фенильными группами (до -90° С).

6)Изоляция для работы в вакууме (космос, вакуумные приборы). Для этих условий необходимо использовать вакуумно-плотные материалы. Пригодны некоторые специально приготовленные керамические материалы. Малопригодны полимеры.

Заключение

В ходе выполнение реферата получилия много информации о диалектриках, об их свойствах, разновидностях, область их применения. Узнали, что хорошими диэлектриками являются полимеры, такие, как полиэтилен H-(CH2)nH, фторопласт, которые обладают низкими диэлектрическими потерями, высоким удельным сопротивлением, высокой электрической прочностью и низкой себестоимостью. Узнали об эпоксидных полимерах, обладающие хорошей механической прочностью.

Органические диэлектрики, такие как, воски, лаки, резины, бумаги в основном являются горючими, имеют простую технологию изготовления, более дешевы. А неорганические диэлектрики, как стекла, слюда, керамика и т.д. – негорючи, термостойки, имеют сложную технологию изготовления.

Бумага и картон также являются твердыми диэлектриками. Электротехнический картон используется в качестве диэлектрических дистанцирующих прокладок, шайб, распорок, в качестве изоляции магнитопроводов, пазовой изоляции вращающихся машин и т.п.

Электротехнический картон используется в качестве диэлектрических дистанцирующих прокладок, шайб, распорок, в качестве изоляции магнитопроводов, пазовой изоляции вращающихся машин и т.п. Картон, как правило, используется после пропитки трансформаторным маслом.

Кремнийорганические резины стойки к действию озона, света и масла, морозостойки и нагревостойки. Электротехнический фарфор является искусственным минералом.

К его свойством относится высокая стойкость к атмосферным воздействиям, к различным температурам, высокая механическая прочность и дешевизна исходных компонентов.

Сравнивая данные по фарфору и кремнийорганическим резинам, можно выделить, что недостатками фарфора являются хрупкость, высокая плотность, низкая теплопроводность, высокие диэлектрические потери.

Стекло в качестве материала для изоляторов имеет некоторые преимущества перед фарфором. В частности у него более стабильная сырьевая база, проще технология, допускающая большую автоматизацию, возможность визуального контроля неисправных изоляторов.

Наряду с электрическими материалами спрос на диэлектрические материалы растёт день за днём. Это связано с увеличением мощности государственных промышленных предприятий, частных предприятий и с ростом государственных и негосударственных общественных организаций и учреждений. Большой спрос на диэлектрические материалы, также, связан с увеличением количества разнообразных электроприборов и средств связи. В технике используют различные виды диэлектриков, которые изготавливаются в процессе переработки природных ресурсов и химических материалов.

Список использованных источников

1. В.В. Пасынков, В.С. Сорокин, Материалы электронной техники. Учебник. –СПб.: Издательство «Лань», 2001

2. Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева, Материаловедение. – М.: «Машиностроение», 1990.

3. Б.Л. Антипов, В.С. Сорокин, В.А. Терехов, Материалы электронной техники: Задачи и вопросы. Учеб. Пособие для вузов. – М.: Высш. Шк,1990

4. http://chem-bsu.narod.ru/ChemRadWeb/ch5/ch5.htm#_ftn5.

5. http://mathus.ru/phys/dielectrics.pdf.

6. Сивухин Д.В. “Общий курс физики, электричество”, Москва, издательство “Наука”, главная редакция физико-математической литературы, 1977 г.

7. Н.П. Богородицкий и др. Электротехнические материалы. Издательство <Энергия>, Л., 1977 г.

26