1. Объёмная проводимость.

Ток объёмной проводимости представляет собой направленное перемещение:

- сводных ионов, которые образуются в результате диссоциации (распада) молекул примесей, имеющихся в небольшом количестве: органические кислоты, щелочные оксиды (Na₂O, K₂O), влага и другие;

- ионов самого диэлектрика при повышенных температурах, поэтому удельное объёмное сопротивление ρ₀ при некоторой температуре резко падает.

- электронов и ионов диэлектрика при приложении больших напряжений, при этом удельное объёмное сопротивление ρ₀ падает.

2. Поверхностная проводимость.

Ток поверхностной проводимости зависит от степени увлажнения и загрязнения их поверхности. Чем сильнее увлажнена и загрязнена поверхность диэлектрика, тем меньшим удельным поверхностным сопротивлением ρ_п он обладает.

Д ля защиты поверхности твёрдых диэлектриков от загрязнений и влаги их покрывают гидрофобными (не смачиваемыми водой) покрытиями – лаками и эмалями.

Является важной характеристикой при оценке материалов в линейных изоляторах.

Пробой твёрдых диэлектриков.

1. Электрический пробой.

Начинается с ударной ионизации, возникающей при больших напряжениях, приложенных к диэлектрику. Процесс ударной ионизации сходен с процессом ударной ионизации в газах, но протекает при значительно больших напряжённостях электрического поля.

Электрический пробой твёрдых диэлектриков на практике встречается редко и может возникать в тех случаях, когда потери энергии в них незначительны, и обеспечен хороший отвод тепла. При электрическом пробое электрическая прочность мало зависит от толщины и его температуры.

2. Тепловой пробой.

Это явление теплового разрушения диэлектрика (расплавление, прожигание) по каналу, соединяющему два противоположных электроду диэлектрика.

Часть объема диэлектрика может обладать повышенной электрической проводимостью, вследствие чего в этом месте будет проходить заметный ток. Этот ток вызовет выделение тепла и нагрев, что приведёт к понижению его электрического сопротивления и к возрастанию тока. При повышении напряжения ток в канале ещё больше возрастёт, а выделяемое им тепло может вызвать сплошное прожигание или расплавление диэлектрика.

С повышением температуры или увеличением толщины диэлектрика отвод теплоты от него будет затруднён, это приведёт к тепловому пробою при меньшей напряжённости электрического поля.

Твёрдые полимеризационные диэлектрики

Полимеризация – это процесс соединения молекул исходного мономерного вещества без изменения его элементарного состава в большие молекулы высокополимерного вещества.

1. Полистирол. Твёрдый прозрачный материал.

Свойства:

- хрупок (невысокая ударная вязкость), в значительной степени устраняется в смеси с синтетическими каучуками;

- не растворяется в минеральных маслах, растворяется только в неполярных растворителях: бензоле, толуоле, ксилоле, четыреххлористом углероде.

Применение: каркасы катушек, изоляционные панели, основания и изоляторы для электроизмерительных приборов, плёнки для изоляции жил высокочастотных кабелей, в производстве конденсаторов.

2. Полиэтилен. Твёрдый материал белого или светло серого цвета, несколько жирный на ощупь.

Свойства:

- склонность к растрескиванию при повышенных механических нагрузках, для устранения подвергают вулканизации;

- не высокая нагревостойкость (90⁰С), для устранения подвергают вулканизации;

- не растворяется ни в одном из растворителей при комнатной температуре, при 70⁰С и выше они растворяется в ксилоле, четыреххлористом углероде, хлорированных углеводородах и минеральных маслах;

- не стоек к солнечному свету (разлагается), для повышения светостойкости вводят сажу и другие красители.

1. Высокого давления (ВД) – процесс получения протекает при давлении 1,5∙10⁸Па и температуре 180-200⁰С в присутствии кислорода (0,05%).

Применение ВД: электроизоляционные плёнки.

2. Среднего давления (СД) – процесс получения протекает при давлении 3∙10⁶Па и температуре 130-140⁰С.

3. Низкого давления (НД) – процесс получения протекает при давлении 1-5∙10⁵Па и температуре 60⁰С с применением специальных катализаторов.

Свойства СД и НД отличаются от ВД: большая плотность; повышенная механическая прочность; большая жёсткость.

Применение СД и НД: не гибкие электроизоляционные изделия, каркасы, платы и др.

3. Поливинилхлорид. Порошок белого цвета.

Свойства:

- высокая механическая прочность, особенно к ударным нагрузкам, поддаётся всем видам механической обработки (сверлению, фрезерованию и др.);

- малая холодостойкость (- 10…45);

- не растворяется в минеральных маслах и многих растворителях, щелочах и кислотах.

Применение: жёсткий винипласт: платы, трубы, баки для аккумуляторов; плёночный пластикат: изоляция монтажных проводов, защитные оболочки шлангов и кабелей, липкая лента.

4. Полиметилметакрилат (органическое стекло). Твёрдый прозрачный материал.

Свойства:

- поддаётся всем видам механической обработки (сверлению, фрезерованию и др.);

- не растворяется в минеральных маслах, в разбавленных кислотах и щелочах, бензине, растворяется в ароматических углеводородах (бензоле, толуоле, ксилоле), хлорированных углеводородах (хлорбензоле, трихлорбензоле и др.), ацетоне и некоторых других;

- очень высокая прозрачность (пропускает до 92% лучей видимой области спектра).

Применение: циферблаты, смотровые окна, корпуса, диэлектрические детали.

5. Капрон.

Свойства:

- холодная текучесть – под действием постоянной нагрузки медленная деформация, если деформация до 3%, то после снятия нагрузки она исчезнет;

- тропикостойкий.

Применение: нити для изготовления тканых материалов.