классификация материалов электронной техники
	Структура атома и молекулы водорода: а — простейшая планетарная модель водородного атома (пунктиром показана разрешенная, но не занятая электроном в невозбужденном состоянии атома, орбита): б — квантовомеханическая модель электронной структуры двух уединенных атомов водорода; в — то же. для молекулы водорода (точками показана плотность заряда электрона.   Энергетические соотношения для простейшей модели атома водорода: 1 — ядро; 2 — орбита с электроном (для наглядности показана с наклоном); 3 — энергетический уровень электрона.   Энергетические уровни атома водорода.   Размеры атомов, положительных и отрицательных ионов некоторых элементов в ангстремах.   Примеры молекул: а - неполярной (симметричной), б - полярной (несимметричной)   Структура алмаза (германия, кремния): а – элементарная ячейка, б – проекции на кристаллографические плоскости.   Структура и плотная упаковка ионов хлористого натрия (а) и структура и неплотная упаковка ионов хлористого цезия (б)   Схема строения металлического проводника (а) и образования межмолекулярной связи Ван-дер-Ваальса (б)   Пространственные решетки кристаллических систем Кристаллическая система Пространственная решетка Соотношения между осевыми углами и осевыми единицами 1. Триклинная I Простая a¹b¹c; ¡¹b¹a=900 2. Моноклинная II III Простая Базоцентрированная a¹b¹c; a=¡=900 ¹b900 3. Ромбоэдрическая (ортодромическая) IV V VI VII Простая Базоцентрированная Объемоцентрированная Гранецентрированная a¹b¹c; a=b=¡=900 4. Гексагональная VIII IX Простая Ромбоэдрическая a=b¹c; a=b=900 ¡=1200 5. Тетрагональная X XI Простая Объемоцентрированная a=b¹c; a=b=¡=900 6. Кубическая XII XIII XIV Простая Объемоцентрированная Гранецентрированная a=b=c; a=b=¡=900   Пространственные решетки шести кристаллических систем, соответствующие таблице   Примеры обозначения кристаллографических плоскостей и направлений в кубических кристаллах с помощью индексов Миллера   Дефекты кристаллической решетки: а—посторонний атом я узле решетки; б—пустой узел (вакансия) и собственный атом в междуузлии; в — перспективное изображение расположения атомов около краевой дислокации   Схема расположения энергетических уровней: а – уединенного атома; б – неметаллического твердого тела.    Схема образования энергетических зон при сближении атомов углерода: 1 — объединенная валентная зона; 2 — объединенная зона проводимости; 3— запрещенная зона; a0—расстояние между атомами в решетке алмаза; Х0 — расстояние между атомами, при котором имеется совпадение зон

 

	Полупроводниковыми называют материалы, являющиеся по удельной проводимости промежуточными между проводниковыми и диэлектрическими материалами и отличительным свойством которых является сильная зависимость удельной проводимости от концентрации и вида примесей или различных дефектов, а также в большинстве случаев от внешних энергетических воздействий (температуры, освещенности и т. п.).   Рис.1. Мелкие и глубокие примесные уровни в запрещенной зоне полупроводника.    Рис.2. Вольтамперная характеристика р—n-перехода   Рис.3. Схемы транзисторов типа р—n—р (а) и n—р—n (б):  Э – эмиттер, Б – база; К – коллектор.   Рис.4. Последовательность операций при изготовлении в интегральной микросхеме изолированного транзистора со скрытым слоем: а — исходная подложка р- типа; б — окисление; в — создание отверстий в окисле; г — получение диффузионного скрытого слоя; д — удаление окисла; е — нанесение эпитаксиального слоя; ж — создание диффузионного изолирующего пояса и диффузионной базы; з — получение диффузионного эмиттера    Маркировка промышленных сплавов кремния и германия Марка материала расшифровка r, Ом×см (при 300К) L, мм  (при 300К) примечание КЭФ 0.02 0.01-0.03 - Кремний n-типа (электронный), легированный фосфором КЭФ 0.3/0.1 0.25-0.40 0.1 КДБ 7.5/0.5 6.0-9.0 0.5 Кремний p-типа, легированный бором ГЭС 0.004 0.003-0.005 - Германий n-типа, легированный сурьмой ГДГ 5.0/0.1 4.2-5.7 ³1.0 Германий p-типа, легированный галлием   Схема технологического процесса изготовления маломощного сплавного транзистора Ориентация и резка слитка Þ Обработка поверхности пластин Þ Разделение пластины  ß Изготовление эмиттерных и коллекторных навесок Þ Подготовка припоев Изготовление кристаллодержателя ß ß Создание p-n переходов сплавлением Припайка кристалла к кристаллодержателю ß Изготовление основания корпуса Подготовка электродной проволоки Þ Изготовление крышки корпуса Þ Проверка параметров, классификация, маркировка, испытания ß ß Крепление держателя к основанию, присоединение электродных выводов Защита лаком, герметизация, окраска, облужение контактов
			ДИЭЛЕКТРИКИ Диэлектрическими называют материалы, основным электрическим свойством которых является способность к поляризации и в которых возможно существование электростатического поля. Реальный (технический) диэлектрик тем более приближается к идеальному, чем меньше его удельная проводимость и чем слабее у него выражены замедленные механизмы поляризации, связанные с рассеиванием электрической энергии и выделением, теплоты. При применении диэлектриков — одного из наиболее обширных классов электротехнических материалов — довольно четко определилась необходимость использования как пассивных, так и активных свойств этих материалов. Пассивные свойства диэлектрических материалов используются, когда их применяют в качестве электроизоляционных материалов и диэлектриков конденсаторов обычных типов. Электроизоляционными материалами называют диэлектрики, которые не допускают утечки электрических зарядов, т.е. с их помощью отделяют электрические цепи друг от друга или токоведущие части устройств, приборов и аппаратов от проводящих, но не токоведущих частей (от корпуса, от земли). В этих случаях диэлектрическая проницаемость материала не играет особой роли или она должна быть возможно меньшей, чтобы не вносить в схемы паразитных емкостей. Если материал используется в качестве диэлектрика конденсатора определенной емкости и наименьших размеров, то при прочих равных условиях желательно, чтобы этот материал имел большую диэлектрическую проницаемость. Активными (управляемыми) диэлектриками являются сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, пироэлектрики, электролюминофоры, материалы для излучателей и затворов в лазерной технике, электреты и др. В зависимости от влияния напряженности электрического поля на значение относительной диэлектрической проницаемости материала все диэлектрики подразделяют на линейные и нелинейные. Для линейных диэлектриков с малыми потерями энергии зависимость заряда конденсатора от напряжения (переменной полярности) имеет вид прямой; для нелинейных диэлектриков (сегнетоэлектриков) в этих условиях зависимость заряда от напряжения принимает форму петли гистерезиса (см. рис. далее). Неполярными диэлектриками являются газы, жидкости и твердые вещества в кристаллическом и аморфном состояниях, обладающие в основном только электронной поляризацией. К ним относятся водород, бензол, парафин, сера, полиэтилен и др. Полярные (дипольные) диэлектрики — это органические жидкие, полужидкие и твердые вещества, имеющие одновременно дипольно-релаксационную и электронную поляризации. К ним относятся нитробензол, кремнийорганические соединения, фенолформальдегидные смолы, эпоксидные компаунды, хлорированные углеводороды, капрон и др. Эквивалентная схема (а) и частотная зависимость составляющих комплексной диэлектрической проницаемости (б) диэлектриков сложного состава с различными механизмами поляризации.    Упрощенная схема моделей атомов водорода   Кривые температурной зависимости диэлектрической проницаемости при электронной eэ, дипольно-релаксационной eдр и ионно-релаксационной eир поляризациях   Идеализированная схема расположения ионов каменной соли: а—в узлах решетки в отсутствие электрического поля, б — смещенные из узлов на небольшие расстояния при воздействии поля.   Зависимости заряда конденсатора от напряжения для линейных диэлектриков (а) и для сегнетоэлектриков (б) (по осям абсцисс отложены U и Е=U/h, по осям ординат Q, D=Q/S и e)   Диэлектрическая проницаемость глицерина при различных частотах и температурах   значения диэлектрической проницаемости некоторых неполярных твердых диэлектриков (при Т=20°С). Материал n n2 e Материал n n2 e Парафин 1.43 2.06 1.9-2.2 Сера 1.92 3.69 3.6-4.0 полистирол 1.55 2.40 2.4-2.6 алмаз 2.40 5.76 5.6-5.8   диэлектрическая проницаемость и ее температурный коэффициент для некоторых ионных кристаллов (при Т=20°С). кристалл e ae×106, К-1 кристалл e ae×106, К-1 Каменная соль (NaCl) 6 +150 Рутил (TiO2) 110 -750 Корунд (Al2O3) 10 +100 Титанат кальция (CaTiO3) 150 -1500   Зависимости емкости и плотности тока от времени в конденсаторе с диэлектриком, обладающим различными механизмами поляризации и сквозной электропроводностью (электрическое поле прикладывается мгновенно и в дальнейшем с течением времени не изменяется); SСр — емкость, обусловленная замедленными (релаксационными) поляризации; Смгн — емкость от мгновенных механизмов поляризации   Эскиз размещения электродов (1) на поверхности образца из электроизоляционного материала (2) при измерении rs   Зависимость тока от напряжения для газа   Параллельная (а) и последовательная (б) эквивалентные схемы диэлектрика с потерями и векторные диаграммы для них   Частотные (а) и температурные (б) зависимости потерь на электропроводность   Особенности релаксационных потерь в диэлектриках   Изменение tgd в зависимости от напряжения для твердой изоляции с газовыми включениями   Частотная и температурная зависимости тангенса угла диэлектрических потерь для неорганического стекла: 1 — потери на электропроводность; 2 — релаксационные потерн; 3 — суммарные потери   Вольтамперная характеристика электрической изоляции   Зависимость пробивного напряжения от произведения давления газа р на межэлектродное расстояние h для воздуха и водорода.    Пробой воздуха на переменном токе: а – отношение пробивного напряжения воздуха при заданной частоте к пробивному напряжению на постоянном токе; б – диаграмма, поясняющая особенности ионизации газа в переменном поле.    Зависимости пробивного напряжения воздуха от расстояния между электродами в неоднородном поле (а) и модель объемного заряда в разрядном промежутке при положительной (б) и отрицательной (в) полярности на игле   Пояснение к расчету пробивного напряжения при тепловом пробое

  

Магнитные материалы По поведению в магнитном поле электротехнические материалы подразделяют на сильномагнитные (магнетики) и слабомагнитные. Первые нашли особенно широкое применение в технике благодаря их магнитным свойствам. По поведению в электрическом поле материалы подразделяют на проводниковые, полупроводниковые и диэлектрические. Большинство электротехнических материалов можно отнести к слабомагнитным или практически немагнитным. Однако и среди магнетиков следует различать проводящие полупроводящие и практически непроводящие, что определяет частотный диапазон их применения.   Рис.1. Ориентация магнитных моментов соседних атомов при 0°К в веществах разной магнитной природы   Рис.2. Перераспределение электронов по энергиям при наложении магнитного поля: а – плотность состояний для всей зоны; б – плотность состояний для каждой половины зоны в отсутствии поля; в – сдвиг энергетических уровней каждой половины зоны под действием внешнего поля; г – увеличение заселенности одной половины зоны за счет другой в результате действия поля   ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕКОТОРЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ Электронная конфигурация свободного атома Количество нескомпенсированных электронов Тип решетки Радиус атома, Å Намагничен-ность насыщения Тс, К Тпл, К Fe 4s23d6 4 О.Ц.К. 1.24 1.69 1043 1808 Со 4s23d7 3 Г.К. 1.25 1.36 1404 1753 Ni 4s23d8 2 Г.Ц.К. 1.25 0.47 631 1728 Gd 6s24f75d1 1 Г.К. 1.78 5.66 289 1585   Значение атомного магнитного момента некоторых переходных металлов, выраженное в магнетонах Бора металл Fe Co Ni Gd m 2.221 1.716 0.606 7.12   Рис.3. Анизотропия энергии намагничивания в решетках разного типа Рис.4. Доменные границы   Рис.5. Кривые намагничивания и размагничивания (а), предельная петля гистерезиса (б) и магнитная энергия (в).   Рис.6. Схематическое изображение ориентации спинов в доменах при намагничивании ферромагнетика.    Рис.7. Пологая (а), крутая (б) и прямоугольная (в) петли гистерезиса   Рис.8. Магнитная структура окиси марганца: 1 – Mn; 2 – O    Рис.9. Зависимость потерь на перемагничивание ферромагнетика за один период изменения поля от частоты   Рис.10. Схема распределения вихревых токов в поперечном сечении ферромагнитного сердечника: а — сплошной сердечник; б — сборный сердечник   Рис.11. Эквивалентная схема (а) и векторная диаграмма (б) индуктивной катушки с магнитным сердечником   Рис.12. Зависимость эффективной магнитной проницаемости пермаллоя от частоты в слабом поле   Кривые размагничивания (а) и магнитной энергии в воздушном зазоре (б)   Маркировка магнитных лент  Магнитные ленты отечественного производства подразделяют и маркируют: а) по основной области применения (первая буква в обозначении марки): А — звукозапись, Т — видеозапись, В — вычислительная техника; б) по материалу основы (первая цифра марки): 2 — диацетат, 3 — триацетат, 4 — полиэтилентерефталат; в) по общей толщине ленты (вторая цифра марки):  0 — толщина менее 10 мкм, 1 — от 10 до 15 мкм, 2 — от 15 до 20 мкм,  3 — от 20 до 30 мкм. 4 —от 30 до 40 мкм и т. д.  Стандартными толщинами являются 18, 27 и 37 мкм.   Третья и четвертая цифры марки указывают индекс технологической разработки. Цифра после тире характеризует ширину ленты (в мм), округленную до целого числа. Код ленты для студийной записи заканчивается буквой Р, а для любительской (бытовой) записи — буквой Б.    Например, марка магнитной ленты А4205-ЗБ, широко применяемый в компакт-кассетах, имеет следующую расшифровку: лента для звукозаписи на лавсановой основе, толщиной 18 мкм, порядковый номер разработки 05, шириной 2.8 мм, предназначена для использования в бытовой аппаратуре.

 

Содержание

1. Введение 2. Проводниковые материалы 3. Электроизоляционные материалы 4. Электроизоляционные лаки и эмали 5. Электроизоляционные компаунды 6. Непропитанные волокнистые электроизоляционные материалы 7.Электроизоляционные лакированные ткани (лакоткани) 8. Пластические массы 9. Слоистые электроизоляционные пластмассы 10.Намотанные электроизоляционные изделия 11. Минеральные электроизоляционные материалы 12. Слюдяные электроизоляционные материалы 13.Слюдинитовые электроизоляционные материалы 14.Слюдопластовые электроизоляционные материалы 15.Электрокерамические материалы и стекла 16.Магнитные материалы 17.Электротехническая листовая сталь 18. Пермаллои 19. Магнитно-твердые материалы 20.Ферриты 21.Полупроводниковые материалы и изделия 22.Электроугольные изделия (щетки для электрических машин)              1. Введение

Электротехнические материалы представляют собой совокупность проводниковых, электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрических и магнитных полях. Сюда же можно отнести основные электротехнические изделия: изоляторы, конденсаторы, провода и некоторые полупроводниковые элементы. Электротехнические материалы в современной электротехнике занимают одно из главных мест. Всем известно, что надежность работы электрических машин, аппаратов и электрических установок в основном зависит от качества и правильного выбора соответствующих электротехнических материалов. Анализ аварий электрических машин и аппаратов показывает, что большинство из них происходит вследствие выхода из строя электроизоляции, состоящей из электроизоляционных материалов. Не менее важное значение для электротехники имеют магнитные материалы. Потери энергии и габариты электрических машин и трансформаторов определяются свойствами магнитных материалов. Довольно значительное место занимают в электротехнике полупроводниковые материалы, или полупроводники. В результате разработки и изучения данной группы материалов были созданы различные новые приборы, позволяющие успешно решать некоторые проблемы электротехники. При рациональном выборе электроизоляционных, магнитных и других материалов можно создать надежное в эксплуатации электрооборудование при малых габаритах и весе. Но для реализации этих качеств необходимы знания свойств всех групп электротехнических материалов. 2.Проводниковые материалы

К этой группе материалов относятся металлы и их сплавы. Чистые металлы имеют малое удельное сопротивление. Исключением является ртуть, у которой удельное сопротивление довольно высокое. Сплавы также обладают высоким удельным сопротивлением. Чистые металлы применяются при изготовлении обмоточных и монтажных проводов, кабелей и пр. Проводниковые сплавы в виде проволоки и лент используются в реостатах, потенциометрах, добавочных сопротивлениях и т. д. В подгруппе сплавов с высоким удельным сопротивлением выделяют группу жароупорных проводниковых материалов, стойких к окислению при высоких температурах. Жароупорные, или жаростойкие, проводниковые сплавы применяются в электронагревательных приборах и реостатах. Кроме малого удельного сопротивления, чистые металлы обладают хорошей пластичностью, т. е. могут вытягиваться в тонкую проволоку, в ленты и прокатываться в фольгу толщиной менее 0,01 мм. Сплавы металлов имеют меньшую пластичность, но более упруги и устойчивы механически. Характерной особенностью всех металлических проводниковых материалов является их электронная электропроводность. Удельное сопротивление всех металлических проводников увеличивается с ростом температуры, а также в результате механической обработки, вызывающей остаточную деформацию в металле. Прокатку или волочение используют в том случае, когда нужно получить проводниковые материалы с повышенной механической прочностью, например при изготовлении проводов воздушных линий, троллейных проводов и пр. Чтобы вернуть деформированным металлическим проводникам прежнюю величину удельного сопротивления, их подвергают термической обработке - отжигу без доступа кислорода. 3.  Электроизоляционные материалы Электроизоляционными материалами, или диэлектриками, называют такие материалы, с помощью которых осуществляют изоляцию, т. е. препятствуют утечке электрического тока между какими-либо токопроводящими частями, находящимися под разными электрическими потенциалами. Диэлектрики имеют очень большое электрическое сопротивление. По химическому составу диэлектрики делят на органические и неорганические. Основным элементов в молекулах всех органических диэлектриков является углерод. В неорганических диэлектриках углерода нет. Наибольшей нагревостойкостью обладают неорганические диэлектрики (слюда, керамика и др.). По способу получения различают естественные (природные) и синтетические диэлектрики. Синтетические диэлектрики могут быть созданы с заданным комплексом электрических и физико-химических свойств, поэтому они широко применяются в электротехнике. По строению молекул диэлектрики делят на неполярные (нейтральные) и полярные. Нейтральные диэлектрики состоят из электрически нейтральных атомов и молекул, которые до воздействия на них электрического поля не обладают электрическими свойствами. Нейтральными диэлектриками являются: полиэтилен, фторопласт-4 и др. Среди нейтральных выделяют ионные кристаллические диэлектрики (слюда, кварц и др.), в которых каждая пара ионов составляет электрически нейтральную частицу. Ионы располагаются в узлах кристаллической решетки. Каждый ион находится в колебательном тепловом движении около центра равновесия - узла кристаллической решетки. Полярные, или дипольные, диэлектрики состоят из полярных молекул-диполей. Последние вследствие асимметрии своего строения обладают начальным электрическим моментом еще до воздействия на них силы электрического поля. К полярным диэлектрикам относятся бакелит, поливинилхлорид и др. По сравнению с нейтральными диэлектриками полярные имеют более высокие значения диэлектрической проницаемости, а также немного повышенную проводимость. По агрегатному состоянию диэлектрики бывают газообразными, жидкими и твердыми. Самой большой является группа твердых диэлектриков. Электрические свойства электроизоляционных материалов оценивают с помощью величин, называемых электрическими характеристиками. К ним относятся: удельное объемное сопротивление, удельное поверхностное сопротивление, диэлектрическая проницаемость, температурный коэффициент диэлектрической проницаемости, тангенс угла диэлектрических потерь и электрическая прочность материала. Удельное объемное сопротивление - величина, дающая возможность оценить электрическое сопротивление материала при протекании через него постоянного тока. Величина, обратная удельному объемному сопротивлению, называется удельной объемной проводимостью. Удельное поверхностное сопротивление - величина, позволяющая оценить электрическое сопротивление материала при протекании постоянного тока по его поверхности между электродами. Величина, обратная удельному поверхностному сопротивлению, называется удельной поверхностной проводимостью. Температурный коэффициент удельного электрического сопротивления - величина, определяющая изменение удельного сопротивления материала с изменением его температуры. С повышением температуры у всех диэлектриков электрическое сопротивление уменьшается, следовательно, их температурный коэффициент удельного сопротивления имеет отрицательный знак. Диэлектрическая проницаемость - величина, позволяющая оценить способность материала создавать электрическую емкость. Относительная диэлектрическая проницаемость входит в величину абсолютной диэлектрической проницаемости. Температурный коэффициент диэлектрической проницаемости - величина, дающая возможность оценить характер изменения диэлектрической проницаемости, а следовательно, и емкости изоляции с изменением температуры. Тангенс угла диэлектрических потерь - величина, определяющая потери мощности в диэлектрике, работающем при переменном напряжении. Электрическая прочность - величина, позволяющая оценить способность диэлектрика противостоять разрушению его электрическим напряжением. Механическая прочность электроизоляционных и других материалов оценивается при помощи следующих характеристик: предел прочности материала при растяжении, относительное удлинение при растяжении, предел прочности материала при сжатии, предел прочности материала при статическом изгибе, удельная ударная вязкость, сопротивление раскалыванию. К физико-химическим характеристикам диэлектриков относятся: кислотное число, вязкость, водопоглощаемость. Кислотное число - это количество миллиграммов едкого калия, необходимое для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г диэлектрика. Кислотное число определяется у жидких диэлектриков, компаундов и лаков. Эта величина позволяет оценить количество свободных кислот в диэлектрике, а значит, степень их воздействия на органические материалы. Наличие свободных кислот ухудшает электроизоляционные свойства диэлектриков. Вязкость, или коэффициент внутреннего трения, дает возможность оценить текучесть электроизоляционных жидкостей (масел, лаков и др.). Вязкость бывает кинематической и условной. Водопоглощаемость - это количество воды, поглощенной диэлектриком после пребывания его в дистиллированной воде в течение суток при температуре 20° С и выше. Величина водопоглощаемости указывает на пористость материала и наличие в нем водорастворимых веществ. С увеличением этого показателя электроизоляционные свойства диэлектриков ухудшаются. К тепловым характеристикам диэлектриков относятся: температура плавления, температура размягчения, температура каплепадения, температура вспышки паров, теплостойкость пластмасс, термоэластичность (теплостойкость) лаков, нагревостойкость, морозостойкость. Большое применение в электротехнике получили пленочные электроизоляционные материалы, изготавливаемые из полимеров. К ним относятся пленки и ленты. Пленки выпускают толщиной 5-250 мкм, а ленты - 0,2-3,0 мм. Высокополимерные пленки и ленты отличаются большой гибкостью, механической прочностью и хорошими электроизоляционными свойствами. Полистирольные пленки выпускают толщиной 20-100 мкм и шириной 8-250 мм. Толщина полиэтиленовых пленок обычно составляет 30-200 мкм, а ширина 230-1500 мм. Пленки из фторопласта-4 изготавливают толщиной 5-40 мкм и шириной 10-200 мм. Также из этого материала выпускают неориентированные и ориентированные пленки. Наиболее высокими механическими и электрическими характеристиками обладают ориентированные фторопластовые пленки. Полиэтилентерефталатные (лавсановые) пленки выпускают толщиной 25-100 мкм и шириной 50-650 мм. Полихлорвиниловые пленки изготавливают из винипласта и из пластифицированного полихлорвинила. Большей механической прочностью, но меньшей гибкостью обладают пленки из винипласта. Пленки из винипласта имеют толщину 100 мкм и более, а пленки из пластифицированного полихлорвинила - 20-200 мкм. Триацетатцеллюлозные (триацетатные) пленки изготавливают непластифицированными (жесткими), окрашенными в голубой цвет, слабо пластифицированными (бесцветными) и пластифицированными (окрашенными в синий цвет). Последние обладают значительной гибкостью. Триацетатные пленки выпускают толщиной 25, 40 и 70 мкм и шириной 500 мм. Пленкоэлектрокартон - гибкий электроизоляционный материал, состоящий из изоляционного картона, оклеенного с одной стороны лавсановой пленкой. Пленкоэлектрокартон на лавсановой пленке имеет толщину 0,27 и 0,32 мм. Его выпускают в рулонах шириной 500 мм. Пленкоасбестокартон - гибкий электроизоляционный материал, состоящий из лавсановой пленки толщиной 50 мкм, оклеенной с двух сторон асбестовой бумагой толщиной 0,12 мм. Пленкоасбестокартон выпускают в листах 400 х 400 мм (не менее) толщиной 0,3 мм.

4. Электроизоляционные лаки и эмали

Лаки - это растворы пленкообразующих веществ: смол, битумов, высыхающих масел, эфиров целлюлозы или композиций этих материалов в органических растворителях. В процессе сушки лака из него испаряются растворители, а в лаковой основе происходят физико-химические процессы, приводящие к образованию лаковой пленки. По своему назначению электроизоляционные лаки делят на пропиточные, покровные и клеящие. Пропиточные лаки применяются для пропитки обмоток электрических машин и аппаратов с целью закрепления их витков, увеличения коэффициента теплопроводности обмоток и повышения их влагостойкости. Покровные лаки позволяют создать защитные влагостойкие, маслостойкие и другие покрытия на поверхности обмоток или пластмассовых и других изоляционных деталей. Клеящие лаки предназначаются для склеивания листочков слюды друг с другом или с бумагой и тканями с целью получения слюдяных электроизоляционных материалов (миканиты, микалента и др.). Эмали представляют собой лаки с введенными в них пигментами - неорганическими наполнителями (окись цинка, двуокись титана, железный сурик и др.). Пигменты вводятся с целью повышения твердости, механической прочности, влагостойкости, дутостойкости и других свойств эмалевых пленок. Эмали относятся к покровным материалам. По способу сушки различают лаки и эмали горячей (печной) и холодной (воздушной) сушки. Первые требуют для своего отверждения высокой температуры - от 80 до 200° С, а вторые высыхают при комнатной температуре. Лаки и эмали горячей сушки, как правило, обладают более высокими диэлектрическими, механическими и другими свойствами. С целью улучшения характеристик лаков и эмалей воздушной сушки, а также для ускорения отверждения их сушку иногда производят при повышенных температурах - от 40 до 80° С. Основные группы лаков имеют следующие особенности. Масляные лаки образуют после высыхания гибкие эластичные пленки желтого цвета, стойкие к влаге и к нагретому минеральному маслу. По нагревостойкости пленки этих лаков относятся к классу А. В масляных лаках используют дефицитные льняное и тунговое масла, поэтому они заменяются лаками на синтетических смолах, более стойкими к тепловому старению. Масляно-битумные лаки образуют гибкие пленки черного цвета, стойкие к влаге, но легко растворяющиеся в минеральных маслах (трансформаторное и смазочное). По нагревостойкости эти лаки относятся к классу А (105° С). Глифталевые и масляно-глифталевые лаки и эмали отличаются хорошей клеящей способностью по отношению к слюде, бумагам, тканям и пластмассам. Пленки этих лаков обладают повышенной нагревостойкостью (класс В). Они устойчивы к нагретому минеральному маслу, но требуют горячей сушки при температурах 120-130° С. Чисто глифталевые лаки на основе немодифицированных глифталевых смол образуют твердые негибкие пленки, применяемые в производстве твердой слюдяной изоляции (твердые миканиты). Масляно-глифталевые лаки после высыхания дают гибкие эластичные пленки желтого цвета. Кремнийорганические лаки и эмали отличаются высокой нагревостойкостью и могут длительно работать при 180-200° С, поэтому они применяются в сочетании со стекловолокнистой и слюдяной изоляцией. Кроме этого, пленки обладают высокой влагостойкостью и стойкостью к электрическим искрам. Лаки и эмали на основе полихлорвиниловых и перхлорвиниловых смол отличаются стойкостью к воде, нагретым маслам, кислым и щелочным химическим реагентам, поэтому они применяются в качестве покровных лаков и эмалей для защиты обмоток, а также металлических деталей от коррозии. Следует обратить внимание на слабое прилипание полихлорвиниловых и перхлорвиниловых лаков и эмалей к металлам. Последние вначале покрывают слоем грунта, а затем лаком или эмалью на основе полихлорвиниловых смол. Сушка этих лаков и эмалей производится при 20, а также при 50-60° С. К недостаткам такого рода покрытий относится их невысокая рабочая температура, составляющая 60-70° С. Лаки и эмали на основе эпоксидных смол отличаются высокой клеящей способностью и несколько повышенной нагревостойкостью (до 130° С). Лаки на основе алкидных и фенольных смол (фенолоалкидные лаки) имеют хорошую высыхаемость в толстых слоях и образуют эластичные пленки, могущие длительно работать при температурах 120-130° С. Пленки этих лаков обладают влаго - и маслостойкостью. Водно-эмульсионные лаки - это устойчивые эмульсии лаковых основ в водопроводной воде. Лаковые основы производят из синтетических смол, а также из высыхающих масел и их смесей. Водно-эмульсионные лаки пожаро - и взрывобезопасны, потому что в их составе нет легковоспламеняющихся органических растворителей. Из-за малой вязкости такие лаки имеют хорошую пропитывающую способность. Их применяют для пропитки неподвижных и подвижных обмоток электрических машин и аппаратов, длительно работающих при температурах до 105° С.