Тема IV.7. Волокнисті діелектрики

Волокнисті матеріали складаються з природних, штучних або синтетичних волокон. До природного відносяться паперові, бавовняні, лляні, азбестові, шовкові й інші волокна. Групу штучних волокон складають ацетатні, мідно-ацетатний шовки і скляні волокна. Синтетичні волокна виготовляють із синтетичних смол, капрону, лавсану й ін. Волокнисті матеріали бувають ткані (усілякі тканини, стрічки) і неткані (пряжа, папір, картон).

Папера і картони являють собою досить складно переплутану систему волокон, у якій може бути і напрямок переважної орієнтації. Для виготовлення папера і картону застосовується деревна целюлоза.

Електроізоляційні папери поділяються на кабельні, телефонні (для кабелів зв'язку), конденсаторні, просочувальні, намотувальні, мікалентні папери для обклеювання електротехнічної сталі.

Електроізоляційні картони виготовляють тим же способом, що і папера, але вони мають велику товщину.

Необхідно звернути увагу на фібру, виготовлену з папера або картону шляхом їхньої обробки хлористим цинком, на папери, виготовлені з синтетичних волокон: лавсану і фенілу, а також на теплостійкого паперу, виготовлений з азбестового волокна.

Варто зупинитися на основних характеристиках і областях застосування целюлозних, синтетичних і азбестових паперів і картонів.

Текстильні матеріали виходять методами спеціальної обробки (прядіння, ткацтво) довговолокнистої сировини. Застосовувані в електричній ізоляції тканини: перкаль, бязь, міткаль і тафтяна стрічка мають полотняне переплетення, а кіперна стрічка - саржеве. Електроізоляційні пряжі, стрічки і тканини можуть бути виготовлені зі штучного шовку, синтетичних смол або скляних волокон.

Потрібно ознайомитися з характерними рисами й областями застосування основних видів текстильних матеріалів.

Електроізоляційні лакотканини виготовляють шляхом просочення тканин відповідними лаками. Їх класифікують по типі тканини і просочувальному матеріалові. Для лакотканин використовують бавовняні, шовкові, капронові, склотканини. Бавовняні бувають на масляному лаку, поліефірному і бітумно-масляному; шовкові і капронові ~ на масляному лаку. Скло-лакотканини випускають на масляному, бітумно-масляному, поліефірно-епоксидному, кремнійорганичному лаках і на фторопластовій суспензії.

При вивченні даного матеріалу варто розібратися з маркіруванням лакотканин, основними особливостями кожного виду і їхнім застосуванням.

До числа просочених волокнистих матеріалів відносяться також лаковані гнучкі трубки, основою яких є бавовняні, шовкові, лавсанові панчохи або панчохи зі склопряжі. Линоксинові трубки виготовляються їх бавовняної або шовкової тканини, багаторазово покритої масляним лаком. Лавсанові трубки покриваються масляним, пентаглифталієвим або епоксидним лаком. Для трубок зі скло-пряжі використовується пентагліфталієвий або кремнійорганічний лак.

Необхідно вивчити електричні, фізико-хімічні властивості лакованих трубок і мати представлення про їхнє застосування.

Література: Л-2,стор.163-181; Л-3,стор. 192-203; Л-5, стор. 161-171.

Тема IV.8. Пластмаси. Плівкові матеріали. Гуми

Пластичними масами називають матеріали, здатні в нагрітому стані здобувати пластичність, тобто легко здобувати задану форму і неї зберігати. Вони складаються зі сполучної речовини, наповнювачів, пластифікаторів, барвників, стабілізаторів і інших матеріалів. Як сполучний матеріал використовуються термореактивні і термопластичних органічні полімери, кремнійорганічних і фторорганічних полімери, а також_ефіри целюлози. Наповнювачами виступають порошкоподібні, волокнисті або листообразивні речовини. Вони поліпшують фізико-механічні властивості пластмас. Пластифікатори (трикрезилфосфат, діметилфтолат, дібутилфтолат) зменшують крихкість і підвищують морозостійкість.

У залежності від фізико-хімічної природа сполучної речовини пластмаси і вироби з них розділяють на термопластичні і термореактивні. Виробу з термопластичних матеріалів при нагріванні знову розм'якшуються. Вони, як правило, наповнювачів не мають. Термореактивні пластмаси не оборотні, тобто переробці не підлягають.

При вивченні пластмас необхідно ознайомитися зі способами переробки преспорошків і пресматеріалів у вироби, властивостями й областями застосування пластмас в електротехніку.

Шарові пластики - це термореактивні пластмаси, у яких наповнювачем служать папери, бавовняна, лавсанова тканина, склотканина або, азбест. Відповідно до цього одержують гетинакс, текстоліт, склотекстоліт або азботекстоліт. Ознайомтеся з маркіруванням, характерними рисами і застосуванням шарових пластиків.

Плівкові матеріали досить широко застосовуються в електроізоляційній техніці. Вони являють собою тонкі гнучкі матеріали, виготовлені з різних термопластичних полімерів. Їх можна розділити на два класи: неполярні і полярні. До неполярного відносяться полістирольні, поліетиленові, поліпропіленові і політетрафторетиленові. Полярними плівками є триацетатцеллюлозна, лавсанова, полікарбонатна, поліамідна, полівінілхлоридна. Необхідно знати типи, властивості і застосування плівкових матеріалів.

Вивчення гумових матеріалів треба починати з розгляду видів каучуків і складів гумових сумішей. Натуральний каучук добувається із соку тропічних каучуконосних рослин. Як синтетичні матеріали використовуються натрій-бутадієновий, бутадієн-стирольннй, хлоропреновий, бутадієн-нитри-лакрильний каучук і бутіл-каучуки. Крім каучуків, до складу гуми входять вулканізатори (сірка), наповнювачі (крейда, тальк, мелена слюда, гіпс), пом’ягшувачі (стеаринова кислота, парафін, вазелін, бітум), прискорювачі (тіурам, каптакс), підсилювачі (цинковий білил, каолін, сака) і стабілізатори (неозон). Отримана суміш називається сирою гумою.

Для одержання електроізоляційного матеріалу сиру гуму піддають вулканізації, тобто тепловій обробці.

Варто вивчити електричні, фізико-механічні і теплові характеристики гуми і їхня залежність від складу гумової суміші. Необхідно звернути увагу на те, що чим менше сірки утримується в гумовій суміші, тим гума виходить більш еластична. При змісті сірки більш 25% утвориться твердий матеріал - ебоніт. До числа твердих гум відноситься ескапон, одержуваний шляхом полімеризації синтетичного бутадієнового каучуку в гасовому середовищі.

Необхідно знати властивості й області застосування ебоніту і ескапону.

Література: Л-1, стор. 237-240; Л-2, стор.181-214; Л-3, стор.204-221; Л-5, стор. 159-161,171-185.