Основы электрорадиоматериалов

1.

«Основы
электрорадиоматериалов»
Чистова Ольга Евгеньевна

2.

Электрорадиоматериалы (ЭРМ) - это применяемые в
радиоэлектронике материалы, у которых первостепенные значения
имеют их свойства и характеристики в электрических и магнитных
полях.
ЭРМ должны отвечать следующим требованиям:
1)
должны обладать высокими электрическими характеристиками;
2)
прочностью;
3)
дешевизной;
4)
быть устойчивыми к климатическим условиям.

3.

Классификация
электрорадиоматериалов.
Прежде всего, электрорадиоматериалы группируют по их
способности проводить электрический ток. От этого им присваивается
различие – это проводниковые, полупроводниковые и
электроизоляционные материалы.
Способность материала проводить ток, как известно, характеризуется
удельным электрическим сопротивлением.

4.

Удельное электрическое
сопротивление
- физическая величина, характеризующая способность вещества
препятствовать прохождению электрического тока;

5.

Проводниковые материалы
Обладают небольшим удельным сопротивлением;
Являются неплохими проводниками электричества;
Используются в электроустановках как токоведущие части.

6.

Диэлектрики или
электроизоляционные
материалы
большое удельное сопротивление;
почти не проводят электричество;
используются в электроустановках как
изолирующие части для токоведущих частей.

7.

Полупроводниковые
материалы
удельное электрическое сопротивление
изменяется в значительном интервале;
имеют особые свойства в электричестве;
часто используется в радиоэлектронных
устройствах, усилителях электрических сигналов,
выпрямителях переменного тока, а также в
различных других областях.

8.

Магнитные материалы
обладают свойством изменять магнитное поле, в которое их
размещают;
используют в изготовлении магнитопроводов, которые в свою
очередь являются главной частью в устройстве
электроизмерительных приборов, электрических машин,
трансформаторов;
находят применение в изготовлении постоянных магнитов, а так
же прочих деталей, используемых в телефонной связи,
радиоэлектронике и автоматике.

9.

Электрорадиоматериалы
конструкционного типа
изготавливают конструктивные элементы
электроустановок;
к ним непосредственно имеют отношения
различные электроизоляционные и проводниковые
материалы;
Например, из керамики изготавливают основания
электронагревательных приборов и реостатов; из
пластмассы – рукоятки рубильников, щитки,
различного типа корпуса электроизмерительных
приборов; из стали – конструкции, на которые
крепят токоведущие части, также корпуса
электрических машин, электрощиты

10.

Лаки, эмали, клей, припой
и подобные им материалы
используют для монтажа и изготовления
электроустановок;
считаются вспомогательными
электротехническими материалами.

11.

План обучения:
Наименование раздела
1
2
3
4
Физические и химические свойства материалов
5
Проводниковые механизмы.
Органические материалы. Получение и применение
Смолы и пластмассы. Получение и применение
Электроизоляционные материалы
Получение, свойства, применение.
6
7
Магнитные материалы. Получение, свойства,
применение.
Зачет.

12.

Раздел 1. Физические и
химические свойства
материалов
Удельный вес, масса.
Твердость, хрупкость.
Теплопроводность, тепловое расширение. Температура
плавления.
Ионизация и пробой газов.
Химическая стойкость, растворимость. Влагостойкость,
водопроницаемость, смачиваемость, гигроскопичность.

13.

Физические и химические свойства
материалов
Каждый предмет, окружающий человека, изготовлен из
определенного сырья. В его качестве выступают различные
материалы. Для того чтобы эффективнее их использовать,
прежде всего следует тщательно исследовать присущие им
свойства и характеристики.

14.

Физические и химические
свойства материалов
Физические свойства материала - все
свойства, которые присущи веществам без
химического воздействия на них.
Химическими называются свойства, которые
описывают способность материалов
реагировать на воздействия окружающей
среды, ведущие к изменениям в их
химической структуре. Кроме того, к таким
свойствам относятся и характеризующие
вещества со стороны их влияния на
структуры других объектов.

15.

Физические свойства
материала:
К физическим свойствам материалов относится плотность
(удельный вес, масса), твердость, хрупкость, теплопроводность,
тепловое расширение, температура плавления,
электропроводность.

16.

Плотность
Плотностью называется отношение массы
однородного материала к единице его объема.
Это свойство важно при использовании
материалов в авиационной и ракетной технике, где
создаваемые конструкции должны быть легкими и
прочными.

17.

Удельный вес
Удельным весом называют отношение
однородного тела из этого вещества к объёму
данного материала. Из этого можно сразу
выделить интересный момент, заключающийся в
том, что, по сути, удельный вес металла является
его плотностью.

18.

Масса
Масса - это совокупность материальных частиц (атомов, молекул,
ионов), содержащихся в данном теле.
Масса обладает определенным объемом, т.е. занимает часть
пространства. Она постоянна для данного вещества и не зависит
от скорости его движения и положения в пространстве. Тела
одинакового объема, состоящие из различных веществ, имеют
неодинаковую массу. Для характеристики различий в массе
веществ, имеющих одинаковый объем, введено понятие
плотности.

19.

Твердость
Твердость - свойство материала сопротивляться проникновению в
него другого материала, более твердого.
Твердость материала влияет на трудоемкость его обработки.

20.

Способы определения
твердости материалов
Твердость древесины, бетона, стали определяют,
вдавливая в образцы стальной шарик (метод
определения твердости по Бринелю), алмазную
пирамиду (по Виккерсу) или то и другое (по
Роквеллу).
О величине твердости судят по глубине вдавливания
шарика, диаметру полученного отпечатка или по
величине отношения нагрузки к площади поверхности
полученного сферического отпечатка.

21.

Способы определения твердости
материалов
Твердость природных каменных материалов определяют по шкале твердости
(метод Мооса), в которой десять специально подобранных минералов
расположены в такой последовательности, когда следующий по порядку минерал
оставляет черту (царапину), на предыдущем, а сам им не прочерчивается:
. Тальк или мел.
. Каменная соль или гипс.
. Кальцит или ангидрид.
. Плавиковый шпат.
. Апатит.
. Ортоклаз (полевой шпат).
. Кварц.
. Топаз.
. Корунд.
. Алмаз.
Например, если испытуемый материал чертится апатитом, а сам оставляет черту
(царапину) на плавиковом шпате, то его твердость составляет 4,5.

22.

Хрупкость
Хрупкость - свойство материала мгновенно разрушаться под
действием внешних сил без предварительной деформации.
Хрупкими являются природные камни, керамические материалы,
стекло, чугун, бетон и др.

23.

Теплопроводность
Теплопроводность — это способность материала
переносить теплоту от более нагретых частей тел к
менее нагретым.
Хорошей теплопроводностью характеризуются
металлические материалы.

24.

Тепловое расширение
материалов
Тепловое расширение (сжатие) – свойство материалов изменять
размеры и форму при изменении температуры.
Рис. 3.1.
Зависимость энергии (Е)
химической связи
(межмолекулярного
взаимодействия) от расстояния
между взаимодействующими
частицами (r). На графике
горизонтальными линиями
показаны колебательные уровни
энергии и проведена кривая
через их середины.

25.

Температура плавления
Температура плавления — это такая температура,
при которой металл переходит из твердого состояния
в жидкое.
Чем ниже температура плавления металла, тем
легче протекают процессы его плавления, сварки и
тем они дешевле.

26.

Температура плавления
припоев
Температура плавления припоев (ликвидус — жидкое
состояние припоя) на основе свинца и олова
находится в диапазоне от 145 до 308°С. Следует
отметить, что температура плавления припоя, равная
145°С, соответствует припою ПОСК 50-18, который
относится к категории легкоплавких припоев.

27.

Электропроводность
Электропроводностью называется способность материала хорошо
и без потерь на выделение тепла проводить электрический ток.
Хорошей электропроводностью обладают металлы и их сплавы,
особенно медь и алюминий. Большинство неметаллических
материалов не способны проводить электрический ток, что также
является важным свойством, используемом в
электроизоляционных материалах.
Металлы, обладающие отличной электропроводностью, это
золото, алюминий и железо, именно поэтому их часто
используют в электротехнической промышленности и
приборостроении

28.

Химические свойства
материалов
Все мы, так или иначе, но сталкиваемся с химией в нашей
повседневной жизни. Например, во время приготовления еды,
растворение поваренной соли в воде является
простейшей химической реакцией. Вступают в
разнообразные химические реакции и металлы, а их
способность реагировать с другими веществами это и есть
их химические свойства.
Среди основных химических свойств или качеств металлов
можно выделить их окисляемость и коррозийную стойкость.
Реагируя с кислородом, металлы образуют пленку, то есть
проявляют окисляемость.
Аналогичным образом происходит и коррозия металлов – их
медленное разрушение по причине химического или
электрохимического взаимодействия. Способность металлов
противостоять коррозии называется их коррозийной
стойкостью.

29.

Ионизация и пробой газов
При увеличении напряженности Е электрического поля электроны
между двумя соударениями приобретают энергию, достаточную для
ионизации молекул газа:
где е – заряд электрона;
– длина свободного пробега;
– энергия ионизации.

30.

Энергию ионизации
потенциалом
обычно характеризуют ионизационным
Рисунок – Процесс ударной ионизации

31.

Химическая стойкость.
Растворимость.
Химическая (коррозионная) стойкость — это свойство,
характеризующее способность материалов
противостоять разрушающему действию агрессивных
сред. Химическую стойкость оценивают специальным
коэффициентом, который рассчитывают по
отношению прочности (массы) материала после
коррозионных испытаний (в случае кислот или
щелочей образцы в течение двух часов кипятят в их
концентрированном растворе) к прочности (массе)
до испытаний.

32.

Химическая стойкость.
Растворимость.
Растворимость. Это - способность вещества растворятся
в том или ином растворителе. Металлы растворяются в
сильных кислотах и едких щелочах.
В промышленном производстве наиболее часто
употребляется серная, азотная и соляные кислоты,
смесь азотной и соляной кислот (царская водка), а
также щелочи.
Растворение может быть частичным, затрагивающим
только поверхностные слои, или полным, когда металл
полностью переходит в раствор.
Частичное растворение происходит, например, при
травлении изделий для получения гладкой поверхности
или для нанесения рисунка на изделие, полное - при
растворении цинка в соляной кислоте в целях
получения флюса для пайки.

33.

Химическая стойкость.
Растворимость.
Окисляемость. Она характеризует способность
металлов соединяться с кислородом и образовывать
оксиды.
Интенсивность окисления металлов
пропорциональна энтальпии их оксидов (таблица В
ряде случаев образование прочной оксидной
пленки на поверхности изделия желательно, так как
пленка предохраняет металл от дальнейшего
окисления. При пайке и сварке алюминиевых
сплавов пленка препятствует соприкосновению
припоя с чистой поверхностью металла.

34.

Влагостойкость,
водопроницаемость.
Влагостойкость – способность материала сохранять
свои эксплуатационные свойства при воздействии
влаги.
Все изолирующие материалы поглощают влагу.
Наличие пор, сообщающихся с атмосферой,
приводит к снижению влагостойкости материала,
плотная его структура затрудняет проникновение
воды и повышает влагостойкость.

35.

Влагостойкость, водопроницаемость.
Влагопроницаемость – способность материала
пропускать сквозь себя пары воды.
Увлажнение образцов отрицательно сказывается
как на электрических свойствах, так и на
механических свойствах диэлектриков. Для
уменьшения гигроскопичности и
влагопроницаемости пористых изоляционных
материалов широко применяется их пропитка и
покрытие лаками, маслами, компаундами.

36.

Смачиваемость.
Гигроскопичность
Смачиваемость определяется краевым углом смачивания. Чем
меньше угол смачивания, тем сильнее выражена
смачиваемость материала. Сильно смачиваются вещества
ионного строения и сильнополярные полимеры.
Гигроскопичность – это способность диэлектрика впитывать в
себя влагу из окружающей среды.
Гигроскопичность - способность материалов поглощать водяные
пары из воздуха. Гигроскопичность зависит от химического состава
материала и характера его пористости. Снизить гигроскопичность
можно, покрывая поверхность материала гидрофобными
(водоотталкивающими) веществами.

37.

Раздел 2. Органические
материалы. Получение и
применение
Полимеры, мономеры.
Термопластические, синтетические материалы.
Кремний-органические вещества.

38.

Полимеры
Основой органических материалов являются полимеры,
производимые на их основе пластмассы и резины, а также
древесина.
Полимеры бывают синтетические и природные (натуральные).
К встречающимся в природе полимерам относятся натуральный
каучук, целлюлоза, слюда, асбест, природный графит. Однако
ведущей группой полимерных материалов являются синтетические
полимеры, получаемые в процессе химического синтеза из
низкомолекулярных соединений.

39.

Полимеры
Полимеры — вещества, состоящие из повторяющихся
групп атомов (звеньев, мономеров), из которых
собираются длинные макромолекулы.

40.

Наука о полимерах
По-настоящему заниматься исследованиями структуры полимеров
начали только в 20-м веке. Первоначально считалось, что природные
полимеры типа крахмала и целлюлозы состоят из особых, но
обычных по длине молекул, которые обладают способностью
образовывать коллоидные растворы. Автором принципиально
другой точки зрения, высказавшим предположении об необычно
длинных макромолекулах, был немецкий химик Герман
Штаудингер.
Необходимость найти замену натуральному каучуку для бурно
развивающейся автомобильной промышленности стимулировала
развитие науки о полимерах, которая окончательно
сформировалась после Второй мировой войны.

41.

Основные
характеристики
полимеров
— Химический состав
— Молекулярная масса одного химического звена и всей молекулы
— Степень полимеризации (количество мономеров в молекуле)
— Молекулярно-массовое распределение (показывает
однородность длины молекул)
— Степень разветвленности и гибкости молекул
— Стереорегулярность (отражает однородность составляющих
молекулу стереоизомеров или их равномерное чередование)

42.

Классификация полимеров
В зависимости от молекулярной массы (ММ), полимеры делятся на:
— мономеры (с небольшой ММ);
— олигомеры (с ММ менее 540);
— полимеры (высокомолекулярные, с ММ от пяти тысяч до пятисот
тысяч);
— сверхвысокомолекулярные полимеры с ММ более полумиллиона.
По степени разветвленности молекул:
— линейные (молекула состоит из цепочки мономеров), к ним
относится натуральный каучук, эластомеры и другие полимеры
высокой эластичности;
— разветвленные (цепочка из звеньев имеет боковые ответвления),
например, амилопектин;
— сетчатые или сшитые (между соседними макромолекулами
существуют поперечные связи), нерастворимые и неэластичные
полимеры, например, эпоксидные смолы в стадии отверждения.
По составу мономеров:
— гомополимеры, состоящие из одного вида звеньев, например, ПВХ,
целлюлоза;
— сополимеры, состоящие из звеньев разного строения (многие
полимеры с улучшенными свойствами).

43.

В зависимости от того, как
полимеры реагирует на
нагревание, их разделяют на:
— термопласты, после охлаждения возвращающиеся в
исходное состояние без потери физических свойств
(этими качествами обладают линейные и
разветвленные полимеры);
— реактопласты, после нагревания частично и
необратимо разрушаются и не восстанавливают
исходных свойств (сетчатые пространственные
полимеры).

44.

Классификация полимеров
По структуре полимеры разделяют на:
— кристаллические, содержащие более 2/3 кристаллических структур
(полиэтилен низкого давления, полипропилен, тефлон);
— аморфные, содержащие не более нескольких процентов
кристаллических структур (акриловое стекло, полистирол и все сетчатые
полимеры);
— аморфно-кристаллические, содержащие от 25 до 70%
кристаллических структур (полиэтилен высокого давления).
По происхождению:
— природные (белки, коллоидная сера, натуральный каучук, целлюлоза,
крахмал);
— синтетические (фенолформальдегидные смолы, полистирол).
По химическому составу:
— органические;
— неорганические, не содержащие органических звеньев ни в главной
цепи, ни в ответвлениях макромолекулы (пластическая сера, кристаллы
кварца);
— элементоорганические, макромолекулы которых состоят из
углеводородных групп и неорганических звеньев (кремний-, боро-,
фосфорорганические полимеры и др.).

45.

Раздел 3. Смолы и
пластмассы. Получение и
применение.
Природные и синтетические смолы. Пластмассы.
Листовые материалы. Пресспорошки, пенопласты.
Лавсан, капрон, нейлон. Эпоксидные смолы.
Оргстекло, полихлорвинил. Фенопласты, слоистые
пластики. Полиэтилен, полистирол, фторопласт.
Каучуки, резина

46.

Природные и
синтетические смолы.
К природным (естественным) смолам принадлежат
продукты жизнедеятельности животных или
растительных организмов.
Из естественных смол в производстве
электроизоляционных лаков и компаундов
наиболее широко применяется канифоль,
значительно меньше шеллак и копалы.

47.

Канифоль
Канифоль — хрупкая прозрачная в тонком слое смола,
получаемая из смолы (живицы) хвойных деревьев,
преимущественно сосны, способом отгонки жидких составных
частей — терпентинного масла (скипидара). Состав живицы
может колебаться в зависимости от условий местности и сорта
живицы.
Другой способ добывания канифоли — экстракционный,
заключающийся в том, что куски дерева, пни, ветви
обрабатываются растворителями, которые затем подвергаются
разгонке. Существуют также смолы деревьев других хвойных
пород, например, кедра, пихты и лиственницы. Их обычно называют
бальзамами.

48.

Пластма́ссы (пласти́ческие
ма́ссы) или пла́стики
Пластма́ссы (пласти́ческие ма́ссы) или пла́стики —
органические материалы, основой которых являются
синтетические или природные высокомолекулярные
соединения (полимеры).
Исключительно широкое применение получили
пластмассы на основе синтетических полимеров.
Пластмассы под действием нагревания и давления
способны формироваться и сохранять после
охлаждения или отвердения заданную форму.
Процесс формования сопровождается
переходом пластически деформируемого
(вязкотекучего) состояния в стеклообразное
состояние.

49.

Пластмассы.
Это твердые материалы, которые на определенной стадии
производства обладают свойством пластического течения, что
позволяет изготавливать изделия прессованием и литьем заданной
формы.
По применению пластмассы делят на:
· Конструкционные
· Электроизоляционные
· Специальные (магнитодиэлектрики, электропроводные и т.д.)

50.

Слоистые пластики
являются разновидностью пластмасс, которые получают горячим
прессованием волокнистых материалов, предварительно
пропитанных синтетическими смолами. В производстве РЭА
широко используются:
1)
Гетинакс;
2)
Текстолит;
3)
Стеклотекстолит

51.

1. Гетинакс. Изготавливают из листов специальной бумаги,
пропитанных бакелитовой смолой, с последующим прессованием
при температуре. Применяется для изготовления каркасов катушек,
трансформаторов, оснований печатных плат. Рабочая
температура до 105о.
2. Текстолит. Изготавливают методом горячего прессования
хлопчатобумажной ткани, пропитанной бакелитовой смолой.
Применяют, как конструкционно-изоляционный материал, для
изготовления изделий, которые подвергаются механическим
нагрузкам (удар, истирание). Это детали переключателей, панели,
каркасы, крепежные планки и т.д. Рабочая температура до 105о.
3. Стеклотекстолит. Получают горячим прессованием стеклоткани,
пропитанной кремнийорганической смолой с добавлением
эпоксидной. Обладает повышенной влагостойкостью и лучшими
электрическими и механическими параметрами по сравнению с
гетинаксом и текстолитом.

52.

Пресс-порошки.
Пенопласты
Пресс-порошки (пресс-материалы с порошкообразным
наполнителем) применяются для изготовления различных бытовых и
технических изделий. В зависимости от назначения изделий к ним
предъявляются разные требования.
Пенопласты – вспененные или ячеистые пластмассы,
газонаполненные полимеры, представляющие собой
композиционные материалы с каркасом (матрицей) из
полимерных пленок, образующих стенки и ребра ячеек (пор),
заполненных газом.

53.

Лавсан.
• Температура плавления
лавсана +260 0С;
• В органических растворителях
и воде, мыле и стиральных
порошках лавсан не
растворяется;
• Насекомые его не едят, на
свету не выцветает.
Для производства тканей
применяются также смеси
хлопка и лавсана. Такой
симбиоз намного
эффектевнее, так как
ткань, изготовленная и
лавсана и хлопка почти не
сминается после стирки и
не изменяет своих
первоначальных
размеров.
А вот, получают саму лавсановую
нить так:
сначала получают полимер
полиэтилентерефталат, затем его
плавят и в расплавленном горячем
виде выдавливают через специальные
фильтры с маленькими отверстиями.
Полученные нити растягивают,
придавая им большую прочность.
Лавсан широко используют в
промышленности для изготовления
покрытий, различных обшивочных
тканей, лент, прочных нитей и
верёвок.

54.

Нейлон
Процесс изготовления нейлона состоит в полимеризации молекул
сырья (то есть образовании полимера) или же в химической
реакции между мономерами (эти вещества и образуют
полимеры). Полученное вещество растягивают до тех пор, пока не
получают тонкое и прочное волокно, которое затем скручивают в
нити.
Из готовых волокон получается как нейлоновая ткань, так и добавка
к другим текстильным материалам. Полотно образуют
перпендикулярно переплетенные волокна. В зависимости от
схемы переплетения, свойства ткани могут несколько различаться.

55.

Капрон
Капрон — синтетическое полиамидное волокно,
получаемое из капролактама. Из капрона изготовляют
канаты, рыболовные сети и др., а также штапельные
ткани, чулки и другие бытовые товары. Большим
недостатком капронового волокна является
электризуемость, накопление электрических зарядов,
резкий блеск, большая гладкость поверхности, что
служит причиной плохой сцепляемости с нитями.

56.

Эпоксидные смолы
Эпоксидная смола является синтетическим олигомерным
соединением, которое при контакте с отвердителем образует
прочный полимер. При этом данный полимер имеет удивительные
адгезивные способности, благодаря которым склеивает
практически любые материалы – кожу, дерево, стекло, металл и т.д.
По сути, эпоксидная смола представляет собой сильнейший
двухкомпонентный клей на синтетической основе, который внешне
напоминает смолу. Ее цвет может варьироваться от белого до
темно-оранжевого, хотя чаще всего приходится работать с желтой
прозрачной жидкостью, похожей на жидкий мед или древесную
смолу.

57.

Преимущества эпоксидной
смолы перед другими
материалами
Эпоксидная смола завоевала свою популярность благодаря
следующим свойствам:
- превосходная химическая стойкость;
- хорошая адгезия к металлам;
- низкая влагопроницаемость;
- отсутствие усадки или небольшой ее показатель при эксплуатации
изделий
- отличные физико-химические характеристики;
Стоит отметить, что эпоксиды подвержены пожелтению и
разрушению (мелению) при воздействии ультрафиолета, что
ограничивает область их применения.

58.

Стекло
Органическое стекло или полиметилметакрилат – виниловый
полимер, полученный синтезом метилметакрилата, представляет
собой прозрачный термопластичный материал.
Оргстекло – материал, который легко поддается обработке –
распилу, фрезеровке, шлифовке. В сочетании с высокой
термопластичностью это открывает широкие возможности для его
использования. Материал не только обладает превосходными
свойствами, но и долго сохраняет их в процессе эксплуатации,
поэтому он и получил такое широкое распространение.

59.

Оргстекло
Оргстекло обладает рядом достоинств, которые с успехом
используются в самых разных областях производства.
Основными из них являются:
прочность – в отличие от обычного стекла акрил очень трудно разбить,
поэтому многие в прошлом стеклянные вещи теперь производят из
оргстекла;
легкая обработка – это свойство широко применяется в дизайне, из
оргстекла можно создавать самые невероятные формы, что и с
успехом используется в производстве мебели и предметов интерьера;
небольшой вес облегчает транспортировку и монтаж изделий из
акрила, это свойство используется при создании рекламных
конструкций, сантехники, мебели;
высокая степень прозрачности в сочетании с разными цветами дает
оригинальный эффект, который также используют дизайнеры;
влагоустойчивость и стойкость ко многим химическим веществам
позволяют использовать материал для производства кухонной мебели.

60.

Полихлорвинил
(поливинилхлорид)
Полихлорвинил (поливинилхлорид)– полярный диэлектрик.
имеет пониженные электрические свойства;
Теплостойкость полихлорвинила низкая (60 - 80˚С),
морозостойкость удовлетворительная (-75 ÷ -60˚С).
Выпускается пластифицированный полихлорвинил – пластикат.
Полихлорвинил устойчив к действию химических реагентов, набухает
в дихлорэтане, при нагревании разлагается, выделяя хлористый
водород. Под действием света пластикаты стареют (повышается
хрупкость, уменьшается морозостойкость).
Для повышения температуры разложения в полихлорвинил вводят
стабилизаторы – углекислый свинец, соли кальция, кадмия, бария,
стронция, эпоксидные смолы.

61.

Фенопласты
Фенопласты получаются прессованием или литьём под давлением
пресспорошков из балелитовых или новолачных
фенолоформальдегидных смол, из крезольно-формальдегидных
смол или их смеси. Пресспорошки выпускаются 54-х марок, которые
делятся на 7 групп от общего назначения до особого назначения.
Электроизоляционные пресспорошки марок К-21- 22, К-211-3, К-221-34
и других имеют в качестве наполнителя молотую слюду, кварц.
Применяются для изготовления штепсельных вилок, выключателей,
розеток, корпусов телефонов. Изделия из фенопласта называют
карбалитовыми изделиями.

62.

Слоистые пластины
Слоистые пластины в качестве связующего
материала содержат фенолоформальдегидную,
эпоксидную, кремнийорганическую смолы, в
качестве наполнителя служит бумага,
хлопчатобумажные и синтетические ткани,
асбестовое волокно.
Основные слоистые пластины - это гетинакс,
текстолит, стеклотекстолит, асботекстолит, древесные
слоистые пластины.
- Гетинакс изготавливается методом горячего
прессования бумаги, пропитанной смолой.
Выпускается фольгированный и декоративный
гетинакс.
- Текстолит изготавливается так же, но наполнителем
содержит ткань. Текстолит более прочен, чем
гетинакс.

63.

Полиэтилен
Полиэтилен получается полимеризацией этилена, который извлекают
из газов, выделяющихся при переработке нефти и коксового угля.
Полиэтилен представляет собой белый (роговидный) материал, на
ощупь напоминает парафин, в тонких пленках прозрачен. До
переработки в изделие полиэтилен гранулируется. Это легкий
материал. При поджигании полиэтилен загорается, медленно
горит синеватым пламенем без копоти.
Полиэтилен термопластичен. При комнатной температуре на него
не действуют ни кислоты.
Полиэтилен прочен на разрыв, тверд, гибок в диапазоне
температур t = (-60-+60)0С, морозоустойчив, стоек к истиранию.

64.

Полистирол
Полистирол получается полимеризацией стирола.
Стирол – побочный продукт сухой перегонки каменного угля, дерева.
Стирол легко полимеризуется даже при хранении на холоде, в темноте, при
отсутствии катализатора.
Полистирол получается в виде блоков, плит, эмульсии.
Блочный полистирол обладает лучшими электрическими свойствами,
аналогичными свойствам полиэтилена.
Полистирол растворяется в бензоле, ароматических и хлорированных
углеводородах. Он устойчив к действию кислот, кроме концентрированной
азотной, щелочей, озона. Он горит коптящим пламенем, обладает
повышенным сопротивлением на разрыв (в 5 раз прочнее полиэтилена),
обладает малой водопоглощаемостью.
Полистирол применяется при изготовлении радиокабелей, пленочных
конденсаторов, каркасов катушек индуктивности, установочных деталей.
Изделия из полистирола склонны к образованию тончайших трещин со
временем. Для борьбы с этим явлением в полистироле вводят
синтетический каучук.
Полистирол входит в состав пластмасс.

65.

Фторопласт
Фторопласт относится к группе углеводородов, имеет полимерную
структуру. В процессе синтеза образуется белый, легко комкующийся
порошок, который прессуется и спекается под воздействием высоких
температур.
Материал имеет ряд преимуществ. Его основными достоинствами
являются:
устойчивость ко многим агрессивным химическим веществам;
низкий показатель коэффициента трения;
большой температурный диапазон эксплуатации;
низкая электропроводность;
устойчивость к возгоранию;
биологическая инертность;
низкий показатель поверхностного натяжения.
Помимо всего прочего материал легко обрабатывается, он без труда
поддается сверлению, шлифовке и фрезеровке.

66.

67.

Каучуки, резины.
Основой для создания каучуковых материалов являются натуральные
каучуки, синтетические каучуки.
Натуральный каучук (НК) получают из растений каучуконосов
(деревья тропических стран, одуванчик).
Это аморфный материал, углеводород.
Натуральный каучук - неполярный материал.
Синтетические каучуки (СК) - аморфные вещества, получаемые из
спирта и нефти.
Это полярный материал. Обладает невысокими изоляционными
свойствами, не стоек к действию масел, бензина, озона.
Применяется для изготовления оболочек кабелей, так как противостоит
тепловому старению.
На основе каучуков выпускаются следующие диэлектрики: резины,
эбонит, эскапон.

68.

Резины
Резины получаются путём вулканизации каучуков, то есть нагревают их
после введения в них серы.
Сера сшивает цепочки каучуков и делает их термореактивными.
Вулканизация улучшает теплостойкость, морозостойкость, повышает
механическую прочность и стойкость к растворителям.
При введении серы в размере 1 - 3% получают мягкую резину.
Помимо каучука и серы при изготовлении резины в состав резиновой
смеси вводят наполнители (тальк, мел), красители, катализаторы.
Резины применяются для изоляции проводов, для изготовления
прокладок, амортизаторов. К недостаткам резины относятся низкая
теплостойкость, маслостойкость, светостойкость. При наложении на
медь из резины выделяется сера и соединяется с медью. Для устранения
этого в каучуки вводят не чистую серу, а сернистое соединение тиурам. Если в качестве наполнителя применяется сажа, получается
сажевая резина, обладающая низкими электроизоляционными
свойствами, высокой механической прочностью, она светостойка, не
стареет, поэтому применяется для изготовления защитных оболочек
шлангов.

69.

Раздел 4. Электроизоляционные
материалы
Пленочные и волокнистые материалы.
Синтетические, хлопчатобумажные волокна и ткани. Изоляционные
ленты и трубки.
Конденсаторная, кабельная бумага. Электротехнический картон.
Фибра. Трансформаторное, кабельное, касторовое масло. Кремнийорганические жидкости.
Парафин, озокерит, церезин.
Битумы, гудроны, асфальты.
Покровные, пропиточные, клеящие лаки. Электроизоляционные эмали и
композиты. Каменные и стеклянные материалы. Стекла.
Стекломатериалы. Стеклоэмали. Стекловолокно.
Электрорадиокерамика. Ситаллы

70.

Пленочные материалы
Данные изоляционные материалы имеют диэлектрическую прочность до
200 кВ/мм, прочность на разрыв равную 30 кг при толщине пленки 0,05
мм.
Их нагревостойкость достигает, а иногда и превосходит 120° С.
К этим материалам
относятся лавсановая
пленка, фторопластовая пленка,
пленкоэлектрокартон (электрока
ртон, оклеенный изоляционной
пленкой), терфан, мелинекс .
фторопластовая пленка

71.

Волокнистые материалы
Волокнистыми называют материалы, состоящие из частиц удлиненной
формы – волокон.
К ним относят дерево, бумагу, картон, фибру, текстильные материалы,
синтетические волокна, стеклоткани.
Волокнистые материалы имеют высокую электрическую прочность и
относительно невысокую стоимость. Однако они гигроскопичны и
имеют низкий класс нагревостойкости: в непропитанном состоянии
– класс Y, в пропитанном состоянии – класс A.
Одним из первых электроизоляционных материалов, применявшихся
в электротехнике, является дерево. В непропитанном состоянии
древесина обладает очень низкими и нестабильными
изоляционными свойствами.
Поэтому она применяется в качестве электроизоляционного или
конструкционно-изоляционного материала только в пропитанном
состоянии.

72.

Органический текстиль
Органический текстиль применяется в качестве защитных покровов
кабелей и в изоляции электрических машин.
Органический текстиль включает: материалы из натуральных волокон,
материалы из искусственных волокон и материалы из синтетических
волокон.

73.

Органический текстиль
Материалы из натуральных волокон бывают следующих разновидностей:
хлопчатобумажная пряжа, кабельная пряжа, хлопчатобумажные
изоляционные ленты, изоляционный шелк. Данные материалы
применяются в качестве верхних защитных покровов изоляции.
Материалы из синтетических волокон бывают следующих
разновидностей: полиамидное волокно (капрон), лавсановый шелк.
Данные материалы применяются для изоляции обмоточных проводов.
Пропитанные волокнистые материалы получают путем пропитки в
электроизоляционных лаках или составах различных материалов из
натуральных органических волокон. Сочетание высокой механической
прочности пропитываемой ткани с высокими изоляционными
свойствами пропитывающих составов позволяет получать материалы,
обладающие комплексом свойств, обусловившим их широкое
применение для целей электрической изоляции. К пропитанным
волокнистым материалам относят: лакоткани, лакобумаги,
лакированные трубки и изоляционные ленты (изоленты).

74.

Лакоткани широко применяют для изоляции в электрических
машинах, аппаратах, кабельных изделиях в виде обмоток, оберток,
прокладок и т. д.
Разновидностью лакотканей является стеклоткань, у которой в качестве
основы используется стекловолокно. Недостаток лакотканей –
повышенное тепловое старение.
При пропитке бумаги лаками получают лакобумаги, которые
дешевле лакотканей и в ряде случаев являются их альтернативой.
Недостаток лакобумаг – низкая механическая прочность.
Лакированные трубки используются в качестве уплотнителей и
дополнительной изоляции.
Изоляционные ленты бывают односторонние и двухсторонние, в
зависимости от наличия резиновой смеси на одной или двух
сторонах.

75.

Электроизоляционные
лакированные ткани
Лакоткани и стеклоткани представляют собой гибкий материал и
изготовляют из х/б, стеклянной или шелковой ткани. После этого ткань
пропитывают масляно-битумным или масляным лаком или другим
изоляционным составом.
Они выпускаются рулонами толщиной 0,1—0,3 мм и шириной от 700 до
1000 мм. Марки лакоткани, выпускаемые промышленностью ЛХС, ЛХСМ,
ЛХСС, ЛХЧ, ЛШС. Марки стеклоткани ЛСБ, ЛСМ, ЛСЭ, ЛСММ, ЛСК, ЛСКР,
ЛСКЛ.

76.

Лакоткани и стеклоткани
Лакоткань шелковую марки ЛШС выпускают также и
толщиной 0,08 мм, а ЛШСС может иметь толщину
0,04 мм.
У марок лакотканей и стеклотканей
аббревиатура в названии
расшифровывается следующим
образом:
Л — лакоткань;
X — хлопчатобумажная;
С — на втором месте — стеклянная;
К — на втором месте — капроновая;
С — на третьем месте — светлая;
К — на третьем месте —
кремнийорганическая;
С — на четвертом месте —
специальная;
Л — на четвертом месте — липкая;
Ч — черная;
Ш — шелковая;
Б — битумномаслянноалкидная;
М — маслостойкая;
Р — резиновая;
Э — эскапоновая.

77.

Лакоткани и стеклоткани
Лакоткань и стеклоткань используются в
качестве электро- и тепло- изоляционных
материалов. Чаще всего ими изолируют
слои обмоток катушек.
Стеклоткань имеет
высокую
нагревостойкостью.
Марки ЛСКЛ и ЛСК —
около 180°С, а марка
ЛБС доходит до 130° С. Их
электрическая прочность
составляет 35 – 40 кВ/мм.

78.

Виды изоленты и их применение
Изоляционные ленты бывают нескольких видов в зависимости от их сорта и
используемых для их производства материалов. Каждый из материалов
обладает своими особенностями и техническими характеристиками. В
качестве материалов для производства изоляционных лент используются
различные виды ткани, а также поливинилхлорид.
Тканевые ленты обладают более высокими показателями прочности и
термоустойчивости, т.к. при воздействии высоких температур они не
воспламеняются, а обугливаются и твердеют.
Ленты из хлопчатобумажных материалов по своей сути не являются
изоляционными материалами, поэтому чаще всего их используют для
жгутования. Рассмотрим изоленты из самых распространенных
материалов.

79.

Изолента ПВХ
Изоляционная лента, изготовленная из поливинилхлорида, является
самым известным и распространенным материалом. Это та
универсальная гладкая изолента ярко синего или красного цвета.
Базовые характеристики ПВХ
изоленты:
стандартная ширина рулона – 1420 мм;
выдерживает напряжение до
5000В;
рабочая температура от -30 до
+50 градусов;
удлинение — 150%.
В домашних условиях такая лента выдерживает
напряжение до 0,4 кВ. Высокие показатели
прочности и характеристики изоленты ПВХ
делают этот материал универсальным в
применении.

80.

Лента из лавсана
Такая лента отличается неплохими показателями
прочности и термостойкости, благодаря чему
подходит для применения в потребительских
целях при умеренных температурах.
Лавсановая лента обладает неплохой адгезией
к металлу, отличается отличной прочностью и
стойкостью к механическим повреждения, а
также может применяться при температуре от 25 до +150 градусов Цельсия.
Применение изоленты ПВХ вместе с лавсаном
может дать более стойкую и надежную
изоляцию.

81.

Лента из силикона и стекловолокна
Еще одной разновидностью стандартной
изоленты является материал, изготовленный
из стекловолокна и силикона.
Такой материал отличается превосходной
прочностью и надежностью.
Главной особенностью стекловолоконной
ленты является возможность выдерживать
температуру до 300 градусов Цельсия, что
позволяет применять материал не только
для электроемкого бытового
оборудования, но и для мощных
промышленных приборов.
Материал из стекловолокна не окисляется,
устойчив к возгоранию и гниению, а также
может покрываться сверху красящими
составами.

82.

Хлопчатобумажные ленты
Промышленность выпускает хлопчатобумажные ленты
следующих разновидностей: киперную, тафтяную, батистовую
и миткалевую.
Тафтяная лента
Киперная лента
ЛЭ изготавливается по
ЛЭ изготавливается по ГОСТ4514ГОСТ4514-78 из х/б или
78 из х/б нити и имеет ширину
шелковой нити и имеет
10—60 мм, а толщину 0,45 мм,
ширину 10-50 мм с шагом 5
используется в
мм, а толщину 0,25 мм,
электромонтажных работах, для
используется при проведении
стягивания кабелей и проводов,
электромонтажных работ.
для обвязки катушек, обмоток
Похожа на киперную ленту,
двигателей и
отличается только плетением
трансформаторов;
нити. По прочностным
характеристикам уступает
киперной ленте.

83.

Хлопчатобумажные ленты
Батистовая лента ЛЭ
изготавливается по ГОСТ451478 из х/б нити полотняного
плетения, имеет ширину 10—
20 мм и толщину 0,12-0,16-0,18
мм. Самая тонкая из лент.
Может быть заменена
тафтяной.
Миткалевая лента ЛЭ
изготавливаются по ГОСТ4514-78,
имеет ширину 12—35 мм и
толщину 0,22 мм. По физическим
свойствам менее прочная, чем
киперная, но прочней тафтяной,
хотя тоньше их.

84.

Изоляционные трубки
Иногда использование в качестве диэлектрика трубок
предпочтительнее изолент — в силу трудоемкости использования при
массовой сборке аппаратуры, для гарантированной герметичности,
при трудностях в доступности соединения для намотки изоленты.

85.

Трубка из ПВХ
Была широко распространена в СССР для
изоляции соединений проводов к
клеммам, соединений проводов меж
собой, везде, где сейчас используются
термоусадочные материалы.
До сих пор продается и используется.
Обладает малой эластичностью, поэтому
нужно принимать меры, чтобы трубка не
соскочила и не скользила по проводу.
ПВХ трубка от ацетона набухает,
увеличиваясь в размере. Такую
трубку натягивали к примеру на
ручки пассатижей, бокорезов и
другого ручного инструмента. По
мере высыхания такая трубка
скукоживалась, формируя прочное
пластиковое покрытие на ручках
гораздо эстетичнее, чем просто
ручки обмотанные изолентой. К
сожалению от вымачивания в
ацетоне ПВХ теряет пластификатор и
становится жестче.
ПВХ трубка набухшая в
ацетоне рядом с исходной
трубкой. Диаметр трубки
увеличился почти на треть.

86.

Фторопластовая трубка
Используется как термостойкая
изоляция, особенно в паре с
проводом МГТФ.
Так же как и фторопласт не любит
длительные механические нагрузки,
но зато держит довольно высокую
температуру. Скользкая и не
эластичная.
Фторопластовая изоляционная
трубка. В центре отрезок
пневматической фторопластовой
трубки.

87.

Армированные трубки
Существуют нескольких видов, в зависимости от
материала армирования.
Трубка из хлопчатобумажного чулка
пропитанного лаком носит названия
"линоксиновая трубка" (тип 110 по ГОСТ 17675-87).,
"Трубка изоляционная ТЛВ", "трубка изоляционная
лаковая", и имеет характерный желтый цвет с
видимой текстурой плетения.
Используется для изоляции мест соединений
обмоток электрических машин с многожильными
проводами.
Стоит отметить, что при
использовании таких трубок
необходимо принимать во
Стеклотканево-силиконовые
внимание их фиксацию на
термостойкие изоляционные
месте, при неудачном
трубки. Стеклотканевый
расположении такая трубка
армирующий слой может быть
может "сьехать" по
как внутри трубки, так и снаружи.
проводу и оголить
соединение.

88.

Термоусадочная трубка
Широко используется для изоляции соединений,
так как удобна в работе.
Представляет собой полимерную трубку с
памятью формы — трубка после изготовления
растягивается в холодном состоянии, что
создает внутренние напряжения. При нагреве до
температуры размягчения, (но не плавления)
полимер стремится восстановить свою форму и
трубка «скукоживается», уменьшаясь в диаметре
весьма значительно. Термоусадочная трубка
плотно обхватывает соединения, гарантируя, что
трубка не соскочит и не съедет.
Для герметизации сложных соединений,
например при разделке силового
кабеля, выпускаются термоусадочные
муфты (полужаргонное название
"перчатка", в некоторых каталогах
значится именно как
"термоусаживаемая перчатка"). Такая
муфта не позволит влаге попадать в
зазор между наружной и внутренней
Термоусаживаемая муфта для
изоляцией кабеля.
силового кабеля.

89.

Работа с термоусадкой проста —
отрезать, надеть, нагреть.
Паяное соединение, надвигаем
подходящую по диаметру
термоусадочную трубку и нагреваем.
После усадки трубка надежно
зафиксирована.
Если термоусадочную трубку
нагреть сильно и «защипнуть» конец,
то она слипнется, таким образом
можно заглушить концы кабелей от
попадания влаги.
Нагревать термоусадочную трубку
следует феном с регулировкой
температуры.
Термоусадочная трубка мягкая и
склонна рваться, если ей пытаются
покрыть острые выступающие
элементы.

90.

Изоляционные бумаги
Изготавливается из измельченной древесины хвойных пород и
обрабатывается щелочью.
Имеется несколько видов изоляционной бумаги.
• телефонная бумага
Марка бумаги КТ-05 выпускается
толщиной 0,04 — 0,05 мм.
• кабельная бумага
• конденсаторная бумага.
Кабельная бумага марки К-120. Ее
толщина 0,12 ми она пропитана
трансформаторным маслом, имеющим
хорошие диэлектрические свойства.
Такими же свойствами обладает
конденсаторная бумага, только толщина
ее гораздо меньше.
При изготовлении высоковольтных конденсаторов используют
конденсаторную бумагу – высококачественную тонкую (порядка 10 мкм)
бумагу с хорошими изоляционными свойствами ( 4 tg 10 10− δ ≈ ⋅ ).

91.

Изоляционные бумаги
В кабельной технике применяют кабельную бумагу в качестве
изоляции силовых высоковольтных кабелей высокого и низкого
напряжений (толщина 0,1 мм).
Кабельная полупроводящая бумага применяется для
экранирования изоляции силовых высоковольтных кабелей. Слой
лент этой бумаги накладывается поверх токопроводящей жилы и
поверх изоляции кабелей с напряжением 20 кВ и выше.
Бумага электротехническая общего назначения применяется для
межслойной (межвитковой) изоляции обмоток трансформаторов,
пускорегулирующей аппаратуры, изготовления жгутов для
межфазовых пустот в силовых кабелях с бумажной пропитанной
изоляцией.
Бумаги из синтетических волокон обладают меньшей
гигроскопичностью с улучшенными изоляционными свойствами по
сравнению с целлюлозным волокном. Такие бумаги применяют в
качестве изоляции в электрических машинах.

92.

Картон
Картон отличается от бумаги большей толщиной. Картон
используют в пропитанном состоянии в качестве межобмоточной и
межфазовой изоляции в трансформаторостроении.
Электрокартон для работы в воздушной
среде (марки ЭВТ и ЭВ) толщина
(0,1мм—3 мм).
Электрокартон для работы в масле
(марки ЭМТ и ЭМЦ), толщина (1мм—3
мм). Выпускается как в листах
(листовой), так и в рулонах (рольный).
Если электрокартон выпущен в
непропитанном виде, то является
невлагостойким материалом, и хранят
его надо в сухом помещении.

93.

Фибра
Фибра – это многослойный пергаментированный картон.
Фибру используют в качестве изоляционного и дугогасящего
материала. При воздействии электрической дуги фибра
разлагается, выделяя большое количество газов,
способствующих гашению дуги. В связи с этим фибровые
трубки применяются для изготовления «стреляющих»
разрядников.
Изготовляется из бумаги и
обрабатывается раствором
хлористого цинка. Имеет малую
механическую прочность по этому
хорошо обрабатывается.
Диэлектрическая
прочность фибры составляет 5 – 11
кВ/мм. Не стойкая к щелочам и
кислотам. Выпускается в виде
листов и имеет толщину 0,6— 12
мм. Так же выпускается в виде
трубок и круглых стержней. Из
фибры делают каркасы катушек,
прокладки.

94.

Трансформаторное, кабельное,
касторовое масло.
К природным диэлектрикам относятся нефтяные
масла (трансформаторное, конденсаторное,
кабельное) и касторовое масло.
В процессе эксплуатации электрических аппаратов, залитые в
них масла претерпевают глубокие изменения, обусловленные
процессами старения, приводящими к ухудшению химических и
электрофизических показателей масел.
Основным фактором, влияющим на старение масел, является
воздействие кислорода воздуха – сильного окислителя.
Процесс окисления ускоряется при увеличении температуры под
влиянием электрического поля, света, а также некоторых
материалов, являющихся активными катализаторами окисления
углеводородов масла. К таким материалам относится медь и ее
сплавы. При возникновении в масле достаточно мощных
разрядов происходит разложение углеводородов с
образованием горючих газов: водорода, метана и др.

95.

Трансформаторное масло
Наиболее распространенный жидкий диэлектрик, применяющийся в
высоковольтном оборудовании.
Масло служит в качестве изоляции в силовых трансформаторах,
кабелях, высоковольтных выключателях.
Кроме того, трансформаторное масло выполняет роль
охладителя, отводя тепло от обмоток электрических машин в
окружающую среду.
В выключателях масло используется в качестве дугогасящего
изолятора: выделяющиеся в процессе разрыва электрической дуги
газы способствуют охлаждению канала дуги и быстрому ее
гашению.

96.

Конденсаторное и кабельное масло
Конденсаторное масло используют в качестве диэлектрика в
высоковольтных конденсаторах.
Конденсаторное и кабельное масло получают обычно из
трансформаторного масла путем дополнительной очистки или из
доссорской нефти. Эти масла отличаются от трансформаторного
масла повышенными электрическими свойствами.
Конденсаторное масло применяется для пропитки изоляции
бумажных конденсаторов.
Кабельное масло служит для пропитки бумажной изоляции кабелей,
где изоляционному маслу приходится работать в условиях очень
высоких напряженностей — электрического поля (сотни киловольт на
сантиметр).

97.

98.

Касторовое масло
получают из семян клещевины;
применяется оно в некоторых типах бумажномасляных герметизированных конденсаторов,
когда требуются не особенно высокие
электрические характеристики и негорючесть
изоляционного масла (касторовое масло практически не горит).

99.

Кремний-органические жидкости
Кремний-органические жидкости – это довольно большая
группа разнообразных жидкостей. Их объединяет химическое
строение – они содержат в своей структуре кремний, связанный
с углеродом посредством кислорода.
Кремний-органическая жидкость не имеет запаха. Все
вещества, относящиеся к данной группе, отличаются по
физическим свойствам: имеют различные температуры
замерзания, кипения и вязкость.

100.

Кремний-органические жидкости
устойчивы к воздействию воды и практически не поддерживает
горение.
отличный электроизоляционный материал, мало подвержены
воздействию многих факторов (как физических, так и химических),
которые приводят к разрушению большинства органических
материалов.
практически не влияют на живые организмы, краски, пластмассы и
некоторые другие материалы.
используют при литье металлов, производстве пластмасс и резин,
чтобы облегчить процесс отделения готового изделия от формы.
находят применение в качестве изоляции в радиотехническом
оборудовании, различных переключателях, электрических кабелях,
конденсаторах и т.д.
недостаток – высокая стоимость.

101.

102.

Парафин
Парафин представляет собой
неполярный воскообразный
диэлектрик, получаемый в результате
переработки нефти.
Парафин состоит из твердых углеводородов. Очищенные от маслянистых
фракций и других загрязнений парафины имеют белый цвет и обладают
очень хорошими электроизоляционными свойствами.
В качестве электроизоляционных материалов применяют парафины
марок А, Б, Г и Д.
Недостатком парафина является большая объемная усадка (12—15%), т. е.
уменьшение объема при переходе его из жидкого состояния в твердое.
Это вызывает растрескивание парафина и образование в нем пор. При
длительном нагреве до температуры 120—140°С парафин несколько
окисляется, после чего его электроизоляционные свойства заметно
ухудшаются.

103.

Церезин
Состоит из смеси твердых насыщенных (т. е.
стойких к окислению) углеводородов. Церезин
имеет характерный темно-желтый цвет и
обладает более высокой, по сравнению с
парафином, температурой плавления. Обладает
меньшей, чем парафин, объемной усадкой (5—
7%) и более высокой температурой плавления.
Различают озокеритовый и синтетический церезины.
Озокеритовый церезин получают в результате переработки озокерита — горного
воска, представляющего собой ископаемое вещество нефтяного
происхождения.
Синтетический церезин получают в результате перегонки и очистки
промежуточного продукта, образующегося в процессе производства
синтетического бензина. Синтетический церезин обладает повышенной
температурой плавления (100—105° С), но более хрупок по сравнению с
озокеритовым церезином.

104.

Озокерит
Озокерит — горный воск, представляющий собой ископаемое
вещество нефтяного происхождения.
Озокерит имеет черно-коричневый цвет и обладает запахом
нефти.
Озокерит применяют для противогнилостной пропитки
хлопчатобумажных оплеток проводов и кабелей.
Из озокерита путем его очистки получают церезин.
Озокеритовый церезин выпускается четырех марок I, II, III, IV,
отличающихся температурой плавления (каплепадения), которые
соответственно равны 80, 75, 67 и 57°С.

105.

Битумы, гудроны, асфальты.
Битумы представляют собой твердые или жидкие высоковязкие
вещества черного цвета. Все битумы размягчаются при нагревании,
т. е. являются термопластичными материалами.
Различают битумы нефтяные (искусственные), получаемые в
результате перегонки нефти, и природные (ископаемые) битумы
называемые асфальтами и асфальтитами. Природные битумы тоже
образовались из нефти, но в естественных условиях.

106.

Битумы, гудроны, асфальты.
В электротехнике применяются только твердые сорта битумов с
температурой размягчения от 70°С и выше.
Природные битумы (асфальты и асфальтиты) обладают более
высокой температурой размягчения (150—220°С) по сравнению с
нефтяными битумами. Это имеет важное значение при
использовании битумов в электрической изоляции.
Характерными свойствами битумов являются их химическая
инертность и стойкость к воде.
Битумы — доступные и дешевые материалы с хорошими
электроизоляционными свойствами. Они широко используются для
изготовления электроизоляционных заливочных и пропиточных составов
— компаундов и масляно-битумных лаков различного назначения.

107.

Покровные, пропиточные, клеящие лаки.
Большое значение в электроизоляционной технике имеют лаки и
компаунды. В процессе изготовления изоляции их используют в
жидком виде, но в готовой, работающей изоляции они находятся
уже в твердом состоянии. Таким образом, лаки и компаунды
являются твердеющими материалами.
Лаки - это коллоидные растворы смол, битумов, высыхающих
масел, составляющие, так называемую лаковую основу в
летучих растворителях. При сушке лака растворитель
улетучивается, а лаковая основа переходит в твердое
состояние, образуя (в тонком слое) лаковую пленку.
По применению электроизоляционные лаки разделяются на три
группы: пропиточные, покровные и клеящие.

108.

Пропиточные лаки
Служат для пропитки пористой, и в частности волокнистой изоляции
(бумага, картон, пряжа, ткань, изоляция обмоток электрических
машин и аппаратов).
После пропитки поры в изоляции оказываются заполненными уже не
воздухом, а высохшим лаком, имеющим значительно более
высокую электрическую прочность и теплопроводность, чем воздух.
Поэтому в результате пропитки:
повышается пробивное напряжение;
увеличивается теплопроводность (это важно для отвода тепла
потерь);
уменьшается гигроскопичность;
улучшаются механические свойства изоляции.
После пропитки органическая волокнистая изоляция в меньшей мере
подвергается окисляющему влиянию воздуха, а потому ее
нагревостойкость повышается.

109.

Покровные лаки
служат для образования механически прочной, гладкой,
блестящей, влагостойкой пленки на поверхности твердой
изоляции (часто — на поверхности предварительно пропитанной
пористой изоляции).
Такая пленка:
повышает напряжение поверхностного разряда и поверхностное
сопротивление изоляции;
создает защиту лакируемого изделия от действия влаги,
растворителей и химически активных веществ;
улучшает внешний вид изделия и затрудняет приставание к нему
загрязнений.

110.

Покровные лаки
Некоторые покровные лаки (эмаль-лаки) наносят не на твердую
изоляцию, а непосредственно на металл, образуя на его
поверхности электроизоляционный слой (примеры: изоляция
эмалированных проводов, изоляция листов электротехнической
стали в расслоенных магнитопроводах электрических машин).
К покровным лакам принадлежат также пигментированные
эмали; это лаки, в состав которых входит пигмент, придающий
пленке - определенную окраску, улучшающий ее механическую
прочность, теплопроводность и адгезию к поверхности, на которую
нанесен лак.

111.

Клеящие лаки
применяются для склеивания между собой твердых
электроизоляционных материалов (пример: клейка листочков
расщепленной слюды при изготовлении миканитов) или для
приклеивания их к металлу.
Помимо высоких электроизоляционных свойств и малой
гигроскопичности (общие требования для всех электроизоляционных
лаков), клеящие лаки должны обеспечивать особо высокую адгезию
к склеиваемым материалам.

112.

Покровные, пропиточные, клеящие лаки.
По режиму сушки различают:
лаки горячей (печной) сушки, которые требуют для сушки повышенной
температуры (обычно более 100° С);
лаки холодной (воздушной) сушки, которые достаточно быстро и
хорошо сохнут при комнатной температуре.
Как правило, лаки печной сушки дают более высококачественную
пленку, чем лаки воздушной сушки; последние применяются в основном
при ремонтных работах.
Важнейшими характеристиками лаков являются вязкость, время
высыхания, термопластичность, водопоглощаемость и электрические
характеристики.

113.

Электроизоляционные эмали и
композиты.
Эмали – это лаки, пигментированные неорганическими соединениями,
то есть имеющие определенный цвет. Пигменты улучшают
нагревостойкость и теплопроводность лаковой пленки, повышают ее
твердость и атмосферостойкость. Эмали используют, как правило, для
поверхностных покрытий.
Компаунды – это пропиточные и заливочные составы, не содержащие
растворителя. Область их применения в электротехнике велика: для
пропитки изоляции обмоток электрических машин, трансформаторов и
дросселей, изготовления стеклопластиков и слюдосодержащих
материалов, изготовления литой изоляции и литых изделий

114.

Компаунды
По назначению компаунды подразделяются на пропиточные и
заливочные.
Пропиточные компаунды, как и лаки, обладают малой вязкостью,
служат для пропитки волокнистых и пористых материалов.
Заливочные компаунды используют для заполнения сравнительно
больших полостей и полостей между деталями, а также для
нанесения относительно толстых покрытий на детали, блоки, узлы.
И заливочные и пропитывающие компаунды должны обладать
хорошими адгезийными свойствами. Широкое применение получили
синтетические компаунды − эпоксидные, кремнийорганические,
полиэфирные.

115.

Компаунды
Эпоксидные компаунды применяются в качестве заливочных при
изготовлении трансформаторов (измерительных и малой
мощности), блоков резисторов, в производстве полупроводниковых
приборов и интегральных схем.
Кремнийорганические компаунды применяются для опрессовки и
герметизации интегральных схем и полупроводниковых приборов,
для пропитки и заливки трансформаторов (малой мощности).
Полиэфирные компаунды. Их недостатком является значительная
усадка. Область применения − герметизация оптоэлектронных
приборов и интегральных схем.
По сравнению с лаками все компаунды обеспечивают лучшую
влагостойкость и герметизацию благодаря отсутствию следов
испаряющегося растворителя.

116.

Каменные и стеклянные материалы.
Стекла. Стекломатериалы. Стеклоэмали.
Стекловолокно.
Стеклообразное состояние является
разновидностью аморфного. Стеклами называют
аморфные тела, получаемые путем
переохлаждения расплава SiO2 , B2O3 , GeO2 и
других химических соединений.
По твердости, хрупкости и упругости стекло сходно
с типичными твердыми телами, но отличается от них
характерным для жидкостей отсутствием
симметрии в кристаллической решетке.

117.

Типы электроизоляционных стекол и
области их применения
Микалекс – это стекло, наполненное слюдяным порошком. Это
дорогостоящий материал. Область применения: держатели мощных
ламп, панели воздушных конденсаторов, гребенки катушек
индуктивности, платы переключателей.

118.

Электрорадиокерамика.
Достоинства керамики: высокая теплостойкость, хорошие и
разнообразные диэлектрические характеристики, относительно
высокая теплопроводность.
В радиоэлектронике изоляционная керамика применяется для
изготовления изоляционных деталей: опорных изоляторов,
оснований, корпусов электровакуумных и полупроводниковых
приборов, корпусов и подложек микросхем;
конденсаторная керамика используется в конденсаторах.

119.

Фарфор
Фарфор или, так
называемая, электротехническая керамика.
Обладает такими свойствами:
нагревостойкость ( 150—170°С);
диэлектрическая прочность (20—28
кВ/мм);
высокая механическая прочность;
устойчивость к проникновению воды
(воду не поглощает);
устойчив к агрессивным средам,
радиационным излучениям.
Электротехническая
керамика используется в
таких отраслях, как
электрика, электроника,
автоматика и
телемеханика,
вычислительная техника.
Из электротехнического
фарфора делают
различные изоляторы,
изоляционные тяги.

120.

Стеатит
Стеатит это керамический материал.
Обладает высокой диэлектрической
прочностью (30—50 кВ/мм).
Благодаря хорошим диэлектрическим
свойствам стеатит применяется для
изготовления особо ответственных
изоляторов и изоляционных узлов.

121.

Ситаллы.
Ситаллы – это закристаллизованные стекла.
Получают с помощью специальной термообработки
и добавлением мелкодисперсных примесей для
образования центров кристаллизации. Таким
образом, ситаллы состоят из мелких
кристаллических зерен, скрепленных стекловидной
прослойкой, т. е. имеют смешанную аморфнокристаллическую структуру.

122.

Ситаллы.
Ситаллы обладают высокой механической
прочностью, твердостью, термической и
химической стойкостью, хорошими
диэлектрическими свойствами. Ситаллы
можно обрабатывать механически (резать,
шлифовать и т.д.), что позволяет применять их в
качестве прочных изоляционных подложек
микросхем.
Ситаллы также применяют в качестве
обтекателей антенн летательных аппаратов,
деталей с повышенной механической
прочностью и термостойкостью.

123.

Раздел 5. Проводниковые
механизмы.
Получение, свойства,
применение.
Железо и его сплавы.
Цветные металлы и сплавы.
Проводниковые металлы и сплавы. Биметаллы. Припои, флюсы.
Материалы и сплавы высокого сопротивления. Электроугольные
материалы и изделия.
Электрические кабеля и провода.

124.

Проводниковые
механизмы
В качестве проводников электрического тока могут быть использованы
как твердые тела, так и жидкости, а при соответствующих условиях и
газы.
К проводниковым материалам в электротехнике относятся металлы,
их сплавы, контактные металлокерамические композиции и
электротехнический уголь.
Важнейшими практически применяемыми в электротехнике
твердыми проводниковыми материалами являются металлы и их
сплавы, характеризующиеся электронной проводимостью; основной
параметр для них - удельное электрическое сопротивление в
функции температуры.
Механизм прохождения тока в металлах обусловлен движением
(дрейфом) свободных электронов под воздействием электрического
поля; поэтому металлы называют проводниками с электронной
электропроводностью или проводниками первого рода.

125.

Проводниковые материалы
подразделяются на группы
По роду применения:
проводники с высокой проводимостью - металлы для проводов
линий электропередачи и для изготовления кабелей, обмоточных и
монтажных проводов для обмоток трансформаторов,
электрических машин, аппаратуры и пр.;
конструкционные материалы - бронзы, латуни, алюминиевые
сплавы и т.д., применяемые для изготовления различных
токоведущих частей;
сплавы высокого сопротивления - предназначаемые для
изготовления дополнительных сопротивлений к измерительным
приборам, образцовых сопротивлений и магазинов
сопротивлений, реостатов и элементов нагревательных приборов,
а также сплавы для термопар, компенсационных проводов и т.п.;
контактные материалы - применяемые для пар неразъемных,
разрывных и скользящих контактов;
материалы для пайки всех видов проводниковых материалов.

126.

Железо и его сплавы
Железо применяют в электровакуумных приборах как материал для
анодов, экранов и других элементов, работающих при температуре
до 500оС.
Как ферромагнитный материал железо является основным и
наиболее дешёвым магнитным материалом.
Железо, вследствие низкого удельного электрического
сопротивления, используют для изготовления изделий,
предназначенных для работы в постоянных магнитных полях.

127.

Железо обладает
более высоким по сравнению с медью и алюминием удельным
сопротивлением, что ограничивает возможности применения
железа как проводникового материала;
высоким температурным коэффициентом удельного
электрического сопротивления;
высокой механической прочностью;
низкой стоимостью и доступностью материала;
большой магнитной проницаемостью и высокой индукцией
насыщения;
технологичностью.

128.

Цветные металлы и сплавы
Из цветных металлов и сплавов наибольшее распространение
получили сплавы алюминия и меди.
Цветные металлы условно подразделяются на:
легкие (литий, магний, бериллий, алюминий, титан и др.),
обладающие малой плотностью (до 5000 кг/м3);
легкоплавкие (ртуть, цезий, галлий, рубидий, олово, свинец, цинк и
др.), имеющие низкую температуру плавления;
тугоплавкие (вольфрам, тантал, молибден, ниобий и др.),
температура плавления которых более высокая, чем железа (1539
°С);
благородные (золото, серебро, металлы платиновой группы),
обладающие высокой коррозионной стойкостью;

129.

Медь и её сплавы
Медь является одним из самых распространенных материалов высокой
проводимости. Она обладает малым удельным электрическим
сопротивлением, высокой механической прочностью,
удовлетворительной коррозионной стойкостью, хорошей паяемостью и
свариваемостью, хорошей обрабатываемостью.
Медь марки МТ (твёрдотянутая) получают методом холодной протяжки.
Она обладает высоким пределом прочности при растяжении,
твёрдостью и упругостью. Твёрдую медь применяют в тех случаях,
когда необходимо обеспечить высокую механическую прочность,
твёрдость и сопротивляемость истиранию (для контактных проводов,
шин РУ, коллекторных пластин электрических машин, экранов
токопроводящих жил кабелей и проводов).
Медь марки ММ (мягкая) получают путём отжига до нескольких сотен
градусов с последующим охлаждением. Эта медь имеет
проводимость на 3 – 5% выше, чем у твёрдой меди. Мягкая медь
широко применяется для изготовления фольги и токопроводящих жил
кабелей и обмоточных проводов, где важна гибкость и пластичность.

130.

Бронзы
Бронзы – это сплавы меди с примесями олова, алюминия, кремния,
бериллия и других элементов, среди которых цинк не является
основным легирующим элементом.
При правильно подобранном составе бронзы имеют значительно
более высокие механические свойства, чем чистая медь.
Бронзы обладают малой объёмной усадкой по сравнению с
чугуном и сталью, у которых усадка достигает 1,5 – 2,5 %, поэтому
наиболее сложные детали отливают из бронзы. Маркируют бронзы
буквами Бр, после которых ставят буквы, обозначающие вид и
количество легирующих добавок.
Например: Бр. В2 – бериллиевая бронза, состоящая из двух процентов
бериллия и 98% меди; Бр.ОФ 6,5 – 0,15 – фосфористая бронза,
состоящая из 6,5% олова, 0,15 фосфора, остальное медь.

131.

Латуни
Латуни – представляют собой медные сплавы, в которых основным
легирующим элементом является цинк (до 43%). Латуни прочнее,
пластичнее меди, обладают достаточно высоким относительным
удлинением при повышенном пределе прочности на растяжение по
сравнению с чистой медью. Они имеют пониженную стоимость, так
как цинк значительно дешевле меди. Для повышения коррозионной
стойкости в состав сплава вводят в небольшом количестве алюминий,
никель, марганец.
Латуни хорошо штампуются и легко подвергаются глубокой вытяжке,
их применяют для изготовления контактов термобиметаллического
реле, пластин воздушных конденсаторов переменного тока,
колпачков радиотехнических ламп

132.

Алюминий и его сплавы
Алюминий относится к так называемым лёгким металлам. Удельное
сопротивление алюминия в 1,63 раза больше, чем у меди, поэтому
замена меди алюминием не всегда возможна, особенно в
радиотехнике. Алюминий приблизительно в 3,5 раза легче меди.
Алюминий на воздухе активно окисляется и покрывается тонкой
оксидной плёнкой с большим электрическим сопротивлением, которая
предохраняет алюминий от дальнейшей коррозии, но создаёт большое
переходное сопротивление в местах контакта алюминиевых проводов.
Алюминий менее дефицитен, чем медь.
Существенным недостатком алюминия как проводникового
материала является низкая механическая прочность, для повышения
которой алюминий подвергается механической обработке. Примеси
значительно снижают проводимость алюминия.
АТ- проволока алюминиевая твёрдая.
АМ - проволока алюминиевая мягкая.

133.

Благородные металлы
Группу благородных металлов составляют металлы, обладающие
наибольшей химической стойкостью к условиям окружающей среды
и действию агрессивных сред – серебро, платина, палладий, золото.

134.

Серебро
Серебро – белый блестящий металл, который является самым
электропроводным металлом.
Он обладает высокими механическими свойствами, что позволяет
промышленно изготовлять проводники различного диаметра, в том
числе микропровода диаметром 20 мкм и менее.
Серебро используют при производстве конденсаторов в чистом
виде и в виде сплавов как материал для слаботочных контактов, в
виде гальванических покрытий в ответственных ВЧ и СВЧ устройствах
и тонких токопроводящих плёнок в печатных платах, монтажных
проводах.
Серебро является остродефицитным материалом.

135.

Платина. Палладий
Платина – светло – серый металл, который не соединяется с
кислородом.
Это наиболее химически стойкий металл, обладающий высокой
пластичностью.
Платину используют как материал для сеток в мощных генераторных
лампах, для изготовления термопар, изготовления особо тонких нитей
в подвижных системах электрометров.
Палладий – белый пластичный металл, по свойствам близкий к платине, в
ряде случаев служит его заменителем.
Палладий и его сплавы с серебром и медью применяют в качестве
контактных материалов.

136.

Золото. Вольфрам.
Золото – металл жёлтого цвета с высокой пластичностью, что
позволяет получать фольгу толщиной 0,08 мкм и менее.
Золото обладает коррозионной стойкостью к образованию сернистых
плёнок при комнатной температуре и при нагревании и химической
стойкостью.
Золото в чистом виде и в виде сплавов с платиной, серебром, никелем
применяют для изготовления прецизионных контактов, малогабаритных
реле, электродов фотоэлементов, золочения контактных поверхностей
электронных ламп СВЧ, корпусов микросхем.
Вольфрам – металл белого или серебристо-белого цвета с
самой высокой температурой плавления, очень большой
плотностью, наименьшим значением температурного
коэффициента линейного расширения.
Он дорогой и с трудом обрабатывается, поэтому применяется только
там, где его нельзя заменить.
Основная область применения вольфрама – изготовление нитей
накала осветительных ламп, катодов прямого и косвенного накала
мощных генераторных ламп, рентгеновских трубок, размыкающих
контактов реле.

137.

Биметаллы.
Биметаллы – вид современных новых материалов, относящихся к
сложным композиционным металлическим материалам, состоящим
из двух и более слоев металла, соединенных между собой прочной
неразъемной металлической связью.
Классификаци биметаллов:
По назначению:
коррозионностойкие;
антифрикционное;
Электротехнические;
интрументальные;
износостойкие;
термобиметаллы;
переходники для монтажных работ;
биметаллы для бытовых изделий.

138.

Область применения биметаллов
1. Коррозионностойкие – одним из перспективным направлением
использования биметалла является изготовление труб,
трубопроводов.
2. Антифрикционные – для изготовления подшипников скольжения.
3. Электротехнические – в электротехнике и электронике, используются
для ряда процессов практической электрохимии.
4. Износостойкие – рабочие органы горнодобывающих и
почвообрабатывающих машин, металлорежущий инструмент,
лопости гидротурбин. (Большие перспективы имеют применение
устройств в виде желобов, черпаков используемых в
горнодобывающей промышленности, тепловой энергетики, легкой
пищевой промышленности.)
5. Термобиметаллы – при изгтовлении термометров,
терморегуляторов, защитных реле и т.д.
6. Биметаллы для монтажных работ – при монтаже конструкций,
изготовленных из различных по хим.составу металлов.
7. Биметаллы для бытовых изделий – изготовление бытовых предметов
(посуды, эл.приборов, эл.утюгов и др.), а также деталей внутренней
отделки автомобилей, монет, значков, украшений, фурнитуры,
архитектурных украшений и т.д.
8. Инструментальные – для изготовления различных инструментов
(резцы с пластинками и др.)

139.

Припои и флюсы
Припои – сплавы для пайки металлов высокой проводимости. Для получения
хорошего соединения припой должен иметь температуру плавления ниже,
чем у металла, хорошо смачивать поверхность в расплавленном
состоянии, иметь небольшое сопротивление контакта.
Температурные коэффициенты линейного расширения металла и припоя
должны быть близки друг к другу. Применяют припои оловянно –
свинцовые (ПОС - 61, содержащий 61 % олова, остальное - свинец),
оловянно – цинковые (ПОЦ – 90, имеет температуру плавления 199 °С и
используется для пайки алюминия и его сплавов), сплавы висмута со
свинцом, оловом, кадмием (для температур нагрева меньше, чем 100°С) и
др.
Подразделяются:
мягкие припои – температура плавления до 400 °С;
Мягкие изготовляют оловянно – свинцовые (ПОС) 18 % - 90 %. Существуют
мягкие припои с содержанием висмута и кадмия, алюминия, серебра –
температура пайки до 140°С. Висмутовые припои очень хрупки. Широко
применяют ПОС – 40 и ПОС – 60 (60 % и 40 % - олова).
твердые припои – температура плавления выше 500 °С.
Среди твердых припоев наиболее распространены – медно – цинковые –
ПМЦ и серебряные (ПСр).

140.

Флюсы
Для облегчения пайки и обеспечения надежности используют
вспомогательные вещества – флюсы, которые должны:
1) растворять и удалять оксиды с поверхности металлов;
2) защищать поверхность металла от окисления;
3) улучшать растекаемость припоя и смачиваемость спаиваемых
поверхностей.
Флюсы подразделяются на несколько групп:
1.
Активные или кислотные флюсы – НСl, хлористые и фтористые
соединений металлов. В электротехнике и в радиотехнике не
применяют.
2.
Бескислотные флюсы – канифоль и флюсы на ее основе с
добавкой неактивных веществ (спирт, глицерин).
3.
Активированные флюсы – канифоль с добавками солянокислого
или фосфорнокислого анилина, салициловой кислоты и др.
4.
Антикоррозийные флюсы получают на основе фосфорной
кислоты Н3РО4 с добавлением органических соединений и
растворителей, которые не вызывают коррозии

141.

Материалы и сплавы высокого
сопротивления
Сплавы высокого сопротивления. Сплавами высокого сопротивления
называют проводниковые материалы, у которых значения удельного
сопротивления в нормальных условиях составляют не менее 0,3 мкОм
· м.
Их применяют при изготовлении электроизмерительных приборов,
образцовых резисторов, реостатов и электронагревательных
устройств.
При использовании сплавов в электроизмерительной технике от них
требуется не только высокое удельное сопротивление, но также
малая термо-э.д.с. относительно меди.
Проводниковые материалы в электронагревательных приборах
должны долго работать на воздухе при температурах порядка
1000°С. Среди большого количества материалов для указанных
целей наиболее распространенными в практике являются сплавы
на медной основе – манганин и константан, а также
хромоникелевые и железо-хромоалюминиевые сплавы.

142.

Манганин
Манганин – основной сплав на медной основе
(86% Cu, 12% Mn, 2% Ni) для
электроизмерительных приборов и образцовых
резисторов. Манганин имеет желтоватый
оттенок, хорошо вытягивается в тонкую
проволоку до диаметра 0,02 мм. Из манганина Манганиновая
изготавливают также ленту толщиной 0,01–1 мм проволока
диаметром от 0,02
и шириной 10–300 мм.
до 6 мм (или лента
толщиной от 0,09
мм) бывает твердой
или мягкой.
Отожженная мягкая
проволока имеет
прочность на разрыв
от 45 до 50 кг/кв.мм,
относительное
удлинение
составляет от 10 до
20%, удельное

143.

Константан
Константан – сплав меди и никеля (60% Cu, 40%
Ni). Константан хорошо поддается обработке;
его можно протягивать в проволоку и прокатывать
в ленту тех же размеров, что и из манганина.
Константан применяют для изготовления
реостатов и электронагревательных элементов в
тех случаях, когда рабочая температура не
превышает 400–450°С.
Отожженная мягкая
константановая
проволока имеет
прочность на разрыв 45
— 65 кг/кв.мм, ее
удельное
Константан отличается характерным
сопротивление — от
серебристо-белым цветом, температура
плавления 1270 °С, плотность в среднем около 0,46 до 0,48
ом*кв.мм/м. Для
8,9 г/см3. Промышленностью выпускается
константановая проволока диаметром от 0,02 твердой
константановой
до 5 мм.
проволоки: прочность
на разрыв — от 65 до 70
кг/кв.мм, удельное
сопротивление — от
0,48 до 0,52
ом*кв.мм/м.

144.

Электроугольные материалы и
изделия
Неметаллические проводники на основе углерода называют
электроугольными изделиями.
Из электроугольных изделий изготавливают:
электрические щетки для коллекторов электромашин;
электроугли и электроды, применяемые в дуговых лампах и
электропечах;
электроды в гальванических элементах;
угольные мембраны для микрофонов, микрофонные порошки;
высокоомные резисторы.
Основное сырье для производства электроугольных изделий: графит,
нефтяной кокс, пековый кокс, антрацит, сажа, каменноугольная смола.

145.

Электрощетки
Электрощетки являются скользящими контактами на коллекторе
электрической машины и служат для подвода и отвода тока. Щетки
должны иметь малое сопротивление, малый износ, хороший контакт с
поверхностью коллектора.
Изготавливаются щетки прессованием в пресс-формах из
измельченной углеродной массы. Для уменьшения сопротивления
массу могут добавляться порошки меди или бронзы. Заготовки
подвергаются обжигу. Обжиг ведут при температуре около 800 –
1000 °С. Так как при высоких температурах углерод превращается в
графит, то для получения графитированных щеток обжиг проводят
при температуре около 2200 °С

146.

Электроугли
Электроугли служат:
1.
нагревательными элементами электрических печей, где они
выполняют роль резисторов;
2.
проводниками электроэнергии к нагревательному элементу;
3.
электродами вольтовой дуги;
4.
осветительными углями в виде стержней в прожекторной,
кинопроекционной, киносъемочной электроаппаратуре.

147.

Электрические кабеля и
провода.
Кабели и провода служат для
передачи электрической энергии, а
также для соединения различных
элементов электроустановок.

148.

Кабель
Кабель состоит из одной или более изолированных
токопроводящих жил, заключенных в герметичную (металлическую
или неметаллическую) оболочку, поверх которой в зависимости от
условий прокладки и эксплуатации могут быть броня и защитные
покровы.
Основными элементами кабелей являются токопроводящие
жилы, изоляция, оболочка, броня и наружные покровы.

149.

Кабель
1,4 — покровная и внутренняя оболочки; 2 — броня; 3 — подушка;
5— поясная бумажная изоляция; 6— жильная изоляция;
7— нулевая жила; 8 — токопроводящая жила.

150.

Кабель
Токопроводящие жилы изготавливаются из алюминия и меди.
На воздухе алюминий очень быстро покрывается тонкой пленкой
оксида, которая надежно защищает его от проникновения
кислорода. В то же время эта пленка обладает значительным
электрическим сопротивлением, поэтому в плохо зачищенных
местах соединений алюминиевых проводов могут быть большие
переходные сопротивления.
При попадании влаги в места соединения алюминиевых проводов
с проводами из других металлов могут образоваться
гальванические пары. При этом алюминиевый провод будет
разрушаться возникающими местными гальваническими токами.
Чтобы избежать образования гальванических пар, места
соединений необходимо тщательно защищать от влаги
(например, лакированием).
Алюминиевые провода и токоведущие детали можно соединять
друг с другом горячей или холодной сваркой, а также пайкой, но с
применением специальных припоев и флюсов.

151.

Кабель
Оболочки кабелей могут быть:
свинцовыми;
алюминиевыми;
резиновыми;
пластмассовыми.
Они защищают изоляцию токопроводящих жил от воздействия света,
влаги, химических веществ и других факторов окружающей среды, а
также от механических повреждений.
Защитные покровы кабелей обеспечивают их надежность и
долговечность при эксплуатации в различных условиях прокладки.
В зависимости от этих условий кабели могут быть небронированными
или бронированными стальными лентами, а также прямоугольными
либо круглыми оцинкованными проволоками с наружными защитными
покровами из волокнистых материалов, пластмасс и др.

152.

В марках кабелей применяются
следующие обозначения:
С – свинцовая;
А – алюминиевая;
Н – негорючая резина;
В – поливинилхлоридная;
защитное покрытие:
Б – броня из лент;
П – броня из плоских проволок;
Г – (голый) – отсутствие наружного покрова.
Кабели с медными жилами:
ВВГ — с поливинилхлоридной изоляцией и оболочкой;
ПВГ — с полиэтиленовой изоляцией и поливинилхлоридной оболочкой;
ВВБ — с поливинилхлоридными изоляцией и оболочкой, бронированный
стальными лентами с наружным покровом;
ПВБ — с полиэтиленовой изоляцией и поливинилхлоридной оболочкой,
бронированный стальными лентами с наружным покровом.
Кабели с алюминиевыми жилами обозначаются так же как медные, только
первая буква стоит «А» (АВВГ, АПВГ, АВВБ, АПВБ и т.д.)

153.

Провод
представляет собой одну неизолированную жилу или одну и более
изолированных жил, поверх которых в зависимости от условий
прокладки и эксплуатации могут иметься неметаллическая оболочка и
металлические или неметаллические защитные покровы.
Провода разделяются на:
-изолированные и неизолированные,
-защищенные и незащищенные.

154.

Провода
Неизолированные (голые) провода, применяемые в основном для
прокладки воздушных линий, могут быть алюминиевыми,
сталеалюминевыми, медными, бронзовыми и стальными.
Изолированные провода могут иметь только алюминиевые и медные
жилы.
Токопроводящие жилы провода имеющие внешнюю защитную оболочку,
называют защищенными, провода не имеющие защитной оболочки —
незащищенными.
Для защиты от механических воздействий, света и влаги провода
покрывают оболочкой из резины, пластмассы или металлических лент с
фальцованным швом. Провода имеют также легкий защитный покров в
виде ленты из хлопчатобумажной пряжи, пропитанной противогнилостным
составом.

155.

Маркировка проводов
В маркировке проводов и шнуров первая
буква «А» указывает материал
токопроводящей жилы — алюминий.
Отсутствие буквы «А» означает, что
токопроводящая жила – медь.
Вторая буква «П» обозначает провод,
а третья — материал изоляции:
Р — резина;
В — поливинилхлорид;
П — полиэтилен.
В марках проводов и шнуров могут
быть и другие буквы, например:
О — оплетка;
Т — прокладка в трубах;
П — плоский элемент с
разделительным основанием;
Ф — металлическая фальцованная
оболочка;
Г — гибкость и др.
Провода и кабели различают:
• по числу и сечениям жил;
Число жил силового кабеля может
быть от 1 до 4. Контрольные кабели
имеют от 4 до 37 жил.
Стандартными являются следующие
сечения жил: 0,5; 0,75; 1; 1,5, 2,5; 4; 6;
10; 16; 25; 35; 50; 70; 95; 120; 150; 185;
240; 300; 400; 500; 625 и 800 мм2.
• номинальному напряжению.
Провода изготавливают на
напряжения 380, 660 и 3000 В
переменного тока, кабели — на все
стандартные напряжения до 110 кВ.

156.

Провод МС 16-13
Провод монтажный теплостойкий с токопроводящими жилами
из медных посеребренных (МС) проволок, изоляцией из
фторопластовой пленки
Расшифровка провода МС
Условия эксплуатации
16-13:
провода МС 16-13:
М - Монтажный провод
Провод применяется
С - Сплошная изоляция из
для фиксированного
спекаемой пленки
1 - Величина номинального внутриприборного и
межприборного
напряжения (100 Вольт)
монтажа
6 - Максимальная
температура эксплуатации электрических
устройств и выводных
(200 ?С)
концов
1 - Степень прочности
электроаппаратуры
токопроводящей жилы на номинальное
нормальной прочности
напряжение 100 (250,
3 - Порядковый номер
500) В переменного
разработки
тока частоты до 10
МГц.
Провод сечением
0,02-0,12 мм2
выдерживает 130
изгибов,
сечением 0,200,35 мм2 - 100
изгибов на угол
±90° при радиусе
изгиба, равном 5
наружным
диаметрам
провода;
Срок службы - не
менее 20 лет;
95%-ный ресурс 15000 ч.

157.

Раздел 6. Магнитные
материалы. Получение,
свойства, применение.
Физические основы магнетизма. Магнитострикция.
Магнитомягкие и магнитотвердые материалы и
сплавы.
Металлокерамические и пластмассовые магниты.