книги из ГПНТБ / Аветиков В.Г. Магнезиальная электротехническая керамика

во-минералогический состав керамики. Количество стекла рассчи­ тывают как сумму окислов (кроме окиси магния), входящих в со­ став стеатитовой керамики, в том числе кремнезема, не участвую­ щего в образовании метасиликага магния. При расчете состава стек­ ла не представляется возможным учесть содержание в нем окиси магния по указанным выше соображениям, хотя таковая несомненно присутствует в стекле и существенно определяет поведение стеати­ товых изделий при обжиге, а также их свойства.

Втабл. 2-4 показаны расчетный фазово-минералоги­ ческий состав типовых стеатитовых материалов и со­ став стекла.

Встеатитовой керамике по расчетным данным, как правило,

содержится несколько меньше стекла и больше метасиликата магния, чем при определении этих фаз петрографическим методом по ука­ занной выше причине. Несмотря на это, расчет количества и состава стекла выявляет закономерности изменения овойств керамики.

2-2. СВОЙСТВА СТЕАТИТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

а) Свойства стеатитовых материалов промышленного значения

В табл. 2-5 и 2-6 приведены свойства некоторых оте­ чественных стеатитовых материалов, имеющих нулевое водопоглощение и применяемых в электро- и радиотех­ нике, электронике и других отраслях промышленности для производства изоляторов и деталей разного назна­ чения. Свойства высокочастотных отечественных стеати­ товых материалов определяют по методике ГОСТ 5458-64 «Материалы керамические радиотехнические», а электроустановочных стеатитовых материалов по методике МРТУ 16-503002-66 «Стеатит электротехнический для из­ делий на напряжение до 500 в». Свойства стеатитовых материалов, не обусловленные стандартами, определяют по принятым в тонкой керамике методикам.

Следует оговорить, что наиболе точные данные по стойкости к термоударам для стеатитовых материалов получают при опреде­ лении этой характеристики как перепад температуры воздух — вода, при котором на образцах диаметром и еысотой 25—30 мм появля­ ются трещины (см. табл. 2-28). Определение стойкости к термоуда­ рам другими, применяемыми при исследовании керамики методами— по уменьшению массы или механической прочности образцов после термического удара — не дает достаточно четкого представления об этой характеристике материала.

Из пластичных стеатитовых материалов более высо* кими показателями свойств отличаются высокочастотные материалы СПК-5 и ТК-21, удовлетворяющие требова­ ниям ГОСТ 5458-64 к материалам группы «а», класса IX, типа В. Материалы СПК-2 и ТКП соответствуют группе

изгибе имеют материалы СК-1 и С-55, меньшую — Б-17 и С-4. Стеатитовый материал СНЦ (также непластич­ ный) -отличается в этой группе материалов меньшими значениями ТКЛР, а также тангенса угла диэлектриче­ ских потерь и одновременно более высокой электриче­ ской прочностью. В связи с меньшей величиной ТКЛР стеатитовый материал СНЦ относится к числу материа­ лов, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 5458-64 к ма­ териалам группы «б», класса VII, типа В. По сравнению с материалом СК-1 материал СНЦ более устойчив при термоударах. Одной из основных причин повышенной стойкости к термоударам этого материала — меньшее

сит от многих причин и в большой мере от состава с т е а ­ титовых материалов. Показанные на рис. 2-2 и 2-3 зави­ симости свидетельствуют о том, что в наименьшей сте­ пени возрастает при повышении температуры тангенс угла диэлектрических потерь у непластичных стеатито­ вых материалов СНЦ и СК-1, в большей — у пластич­ ного материалу СПК-5 (в первом случае при повышении температуры до 300 °С примерно в 2 раза, во втором —

to S' * ю*

г>xd

<уо

ТГ«ö:

в 5 раз). У стеатитовых материалов СНЦ и СК-1 тангенс угла диэлектрических потерь начинает возрастать только выше 200 °С и резко — выше 300 °С, а у материала СПК-5 — непрерывно увеличивается по мере повышения температуры.

Изменение диэлектрической проницаемости при по­ вышении температуры также меньше у материалов СНЦ и СК-1, чем у материала СПК-5 (рис. 2-3 и 2-4). Зависи­ мость тангенса ѵгля диэлектрических потерь стеатитовых

Таблица 2-8

Расчетный химический состав стеатитовых материалов

Соде ржание окислов, мае. %

№

материалов различного химического состава (табл. 2-8) от температуры показана на рис. 2-5 (обозначения на рисунке соответствуют обозначениям материалов в табл. 2-8).

Ру,ом-ем

Ю14

1013 Sy0

101Z г

10п 1-

1010

L

109

10 8 X

о wo гоо зоо чоо г

Тангенс угла диэлектрических потерь этих материалов резко возрастает начиная со 150°С и во много раз уве­ личивается при 400 °С. В наибольшей степени увеличи­ вается тангенс угла диэлектрических потерь материала № I, в наименьшей — материала № 3.

При повышении температуры снижается удельное объемное электрическое сопротивление (рис. 2-6) стеа­ титовых материалов СНЦ и СК-1. Ухудшение характери­ стик стеатитовых материалов при повышении темпера­ туры тем значительнее, чем больше в их составе содер­ жится окислов щелочных металлов (Ыа20 и К2О). Эти окислы обычно вносятся в стеатитовые материалы в боль­ шей мере с добавками глинистых минералов. Поэтому непластичные материалы СНЦ и СК-1 отличаются луч­ шими характеристиками, чем пластичный материал СПК-5, а из серии материалов табл. 2-8 — материал № 3.

Увеличение частоты электрического тока в большинст­ ве случаев приводит к снижению тангенса угла диэлек­

а тангенс угла диэлектри­ ческих потерь возрастает незначительно. При более низ­

ких частотах имеет место значительное возрастание tg ô и е. -В то же время для некоторых высокочастотных ма­ териалов тднгенс угла диэлектрических потерь при уве­ личении частоты электрического тока вначале снижает­ ся, затем вновь возрастает, как это имеет место для стеатитовых материалов Б -17 и С-4 (рис. 2-8).

При работе вакуумных ламп со стеатитовыми оболоч­ ками большое значение имеет газовыделение стеатитовой керамики. Исследования, проведенные методом напыле­ ния е помощью масс-спектрометра при остаточном дав­ лении ІО-6—ІО“7 мм рт. ст. и температуре 900°С, пока­ зали, что в зависимости от состава керамики, формы и размера образцов, а также качества поверхности из стеа­ титовой вакуумно-плотной керамики выделяется 1,6—