Механические свойства диэлектриков

Характеризуются пределами прочности при сжатии , растяжении и изгибе . Для электроизоляционных материалов анизотропного строения (слоистых, волокнистых) значения механической прочности сильно зависят от направления приложения нагрузки. У некоторых диэлектриков (стекло, керамические материалы, многие пластмассы) предел прочности при сжатии значительно больше, чем при растяжении и изгибе (в то время как у металлов σ_р , σ_с и σ_и имеют один и тот же порядок).

Механическая прочность изоляционных материалов зависит от площади их поперечного сечения, а также от температуры окружающей среды. На механическую прочность особенно влияют температурные условия, в связи с чем изоляционные материалы можно разделить на термопластичные и термореактивные.

Термопластичными называют такие материалы, которые при нагреве до определенной температуры превращаются в густые жидкости, из которых впоследствии при застывании получают различные изоляционные нити, пленки, а также различные изоляционные материалы с различной формой и конфигурацией. При повторном действии повышенной температуры на такие материалы они снова переходят в жидкое состояние.

Термореактивными считаются материалы, которые при действии повышенной температуры сначала размягчаются, а затем при длительной выдержке при высокой температуре затвердевают и переходят в неплавкое состояние. При повторном действии на такие материалы высокой температуры, они не размягчаются и не плавятся (гетинакс, текстолит).

Прочность гигроскопичных материалов нередко существенно зависит от влажности. Определение предела прочности и относительной деформации при разрушении дает некоторое представление о механической прочности материала и его способности деформироваться под нагрузкой (о пластических свойствах материала). Однако эти испытания еще не дают исчерпывающих сведений о поведении материала под действием механической нагрузки. Так, некоторые материалы (в особенности термопластичные) способны деформироваться при длительном воздействии. Это так называемое пластическое или холодное течение материала. Пластическое течение весьма нежелательно, если изделие в эксплуатации должно длительно сохранять неизменными форму и размеры. При повышении температуры и приближении ее к температуре размягчения данного материала пластическое течение материала сильно увеличивается.

Хрупкость изоляционных материалов

Хрупкость – это способность изоляционных материалов разрушаться без заметной пластичной деформации.

Она зависит от структуры материала и условий испытания, степени концентрации напряжений в определенном месте материала, от скорости изменения механической нагрузки, действующей на материал, а также от температуры окружающей среды.

Большая часть изоляционных материалов является хрупкой, потому что она является нестойкой к внезапно прилагаемым усилиям, изменяющимися с большой скоростью, т.е. к динамическим нагрузкам. На практике часто проверяют способность материалов выдерживать воздействие вибраций, т.е. колебаний определенной амплитуды и частоты.