Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 113
Текст из файла (страница 113)
Здыь О,б~бас1; й — постоянная Больцмана; А, н А,— постоянные. )р'1 — энергия термической активации. В процессе гамма н реакторного облуче. ния электрокерамическнх материалов в зависимости удельного обьемного сопротивления от мощности дозы при малых флюенсах наблюдается отсутствие влинвия нейтронной составляющей н изменение значения радиационной про. воднмости целиком определяется у-излучением.
При этом для керамических диэлектрикон Л имеет порядок единицы. В качестве примера на рис. 27.5 приведена зависимость удельного объемного сопротивления электротехнического фарфора М-23 от мощности дозы у-излучения. Точки в диапазоне 0,2б — 38 Гр/с получены ори чистом у-облучении; в диапазоне до 8,5.10' Гр/с при смешанном у-нейтронном облучения на стационарных реакторах и остальные точки на импульсных реакторах. Аналогичные кривые получены для всех основных керамических материалов, применяемых в электротехнической промышленности. Эмпирические формулы, позволяющие вести расчет радиационной проводимости в диапазоне от 0 до 10' Гр/с, имеют вид: длн 22ХС Град=23.10 Р.
ГБ-7 — ')рад = 4,5 /О 'а Р, микролита — урад 4'1О 14 Р, См м-'Гр-'с. 71риведенная формула для микролита удовлетворительно описывает результаты, полученные при импульсном облучении злектронамн с энергией 1 — 10 МэВ, длительности импульсов 0,02 — 5 мкс и Рр=8,5.10' — 8,5 1О' Гр/с. Накапливаясь, точечные дефекты в керамических материалах снижают подвижность и концентрацию носителей тока и снижают проводимость диэлектрика прн длительном облучении в канале реактора. Особенно четко это проявилось на примере тнтаната бария и вы- "й 7 г У 4 512Р Рис.
27.5. Зависимость удельного объемного сопротивления электротехнического фарфора от мощности дозы излучения, Гр/с Т а б л и ц а 27.7, Изменения р электроизоляцвонных материалов а зависимости от поглощенной дозы ИИ р, Ом.м, пря ЗОО К после ослучспяя до до»м, Гр Ислодвоо р, Омм Ыоторвол 1Ос ю !О' 4,0 2 1011 3. ! 011 3. 10'1 6. 1011 1Ого 1,5. 10'1 Электроны, 0,1 МПа То же »» 2 !011 3- 10> 5 10'з 3. 10' 4,0 4,0 2-1011 4,0 2 !011 7. 10'1 7 1011 2 10'1 4 1011 4,0 4,0 4,0 4,0 5-1011 6 1011 3 10'1 ,!.!011 6,5.!С'1 8.1011 2,5.1011 3.5.101з > » > 1,5 1011 2. !01» 5 10'з 1,1.101> 4,0 !011 1,5 1011 Электроны, 6,65 1С вЂ” о Па То же г 10'з 2. Г011 1,2 7 1Ои !Ото Электроны, 0,1 МПа 1018 4.10'1 1,2 4.!О'* 2 101> 2 1018 То же 2, !Ого 4.
1Ого 2, ГО>о 1,1-10'1 6,0.101» 1,5.1011 1,2.10'1 5,0 6. 10>о Протоны, 1,3.10 — о Па То же 2 10>о 4-10>о 2.!010 1,1 !011 5,0 2 1Сы 2 1011 9. 101» 5,0 » 4,7 10'1 2,0.101» 8. 1011 1,25 4,0. 1011 1,25 2,С.1011 -кванты, ,! МПл То же Электроны, 0,1 МПа (при 400 К) 2 1011 2 1011 1011 2 1Оы 5 7 2. 101> 8 1011 То гке 8. 10ы 5,7 ! О'з 2 1011 3. 1011 Пленка полиэтилентерефталатная Полинмидная пленка Электрокартон марки ЭВ Лакоткань марки ЛХМ-105 Стевлотекстолиты маржи СТК СТЭФ СТ-1 Стеклоткань марки ЛСК-!55/180 Стекломиканит марки Г,ФК1 Гибкий стеклослюдинит марки ГС25КН Вазелин кремнийоргаиический марки КВ-3 Компаунд полиуретаиоиый марки ВИЛАД-13-1 с таль !СОМ Компаунд полиуретановый марки ВИЛАД-13-1, мадифицированныч эпоксидной смолой с тальком Электрокартои марки ЭВ Лакоткаиь марки ЛХМ-105 Стеклотекстолнты марок СТЭФ и СТК Стеклолакоткань марки ЛСК-165/180 Компаунд пропиточиый марки КП-18 Стеклолакоткань марки ЛСБ-1201'130 Система изоляции из предварительно пропитанной эноксииоволачным связующим стеклослюдинитовой ленты (ЛС-ЭН-526Т) Система изоляции нз предварительно пропитанной эпокснпо.
лиэфирным связующим стеклослюдииитовой ленты (ЛСК-110-СТ) Система изоляции из предварительно пропитанной эпоксиполиэфирным связующим стеклослюдииитовой ленты (/! С-ЭП-9125-ТТ) 21> Электролрозодласто облученлах латериллов 3М Действие иояизируюл)гго излучения уь/У 41 742 $3 еб г,у Я:7 (у /)у йу)г /угт /убу /уггб,//с442 Рис.
27.6. Зависимость проводимости стеатита СК-1 от плотности потока нейтронов: à — р =-Ч 4" 1О' я(см с), Р =-тб!О» Гр)с, б,н н ' т т .=220-С, 2 — Ч =Ч -2.4.19' 1/(см'с), Р сбл ' б,н н т,б 1б Гр/с Г бл — — 4бб'О сокоглиноземистой керамики ГБ-7 с борной стеклофазой, у которых при длительном облучение в канале реактора проводимость уменьшалась на несколько поридков. Степеньвоздействия той или иной составляющей реакторноп) излучения существенно зависит от химического состава иерамики и радиационной стойкости кристаллических и аморфных фав. Изменение электрической проводимости в процессе длительного облучения в аависимости от плотности потока облучения показано нз примере стеатита СК-1 при облучении быстрыми нейтронами флюеисом !О'4 1/см' (рис. 27.6).
Проводимость проходит через минимум при флюенсе 5 10'т 1/см' и затем начинает расти, достигая иасьпцении прн флюевсе 1044 1/смг Подобный же вид имеют зависимое) и проводимости для ультрафарфарз УФ-46 (проходит через минимум при 3 10" 1/смь), ГБ-7 (минимум при 10" !/см'), микролита и паликора (минимум при !О'4 1/см'). Проводимость музлито-корувдовой керамики МГ-2 увеличивается ва порядок при увеличении облучения быстрыми нейтронами флюенсом до 6.!О" !/см', а керамики яз окиси магнии убывает да 10 — 4 Смж Хм-' при 10'4 !/см' до 5-!Ос ш См/вг при 4.10'4 1/смй При этом флюенсе проводимость достигает насыщения.
В табл. 27.7 приведены данные по изменению электрического сопротивления в завислъюсти от поглощенной дозы ИИ для ряда электроизоляционвых материалов. Видно,что р практически остается неизменным в рассматриваемом диапазоне поглощенных доз почти для всех материалов и не зависит ат вида ИИ. 27.7. НОЛЯРИЗЛНИЯ И ДИЗЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПОТЕРИ ОБЛУЧЕННБ)Х ЗЛЕКТРОИЗОЛЯЦИОННЕЧХ МЛТЕРИЛЛОВ Мерой поляризации диэлектрика являет. ся диэлектрическая проницаемость б., которая может изменяться при облучении обратимо, ес- ли за время воздействия ИИ не произойдегззметных физнко-химических необратимых изменений материала.
При воздействии ИИ даже в неполяриом оргавическом диэлектрике образуются ионы и поэтому в процессе облучения и с ростом мощности дозы з, может возрасти, в то время как в ионных кристаллах, где допонительные иовы могут образовываться только за счет иеболь шого количества нейтральных примесей, рост е, может быть незначительным. Если в результате воздействия ИИ не произойдет необратимых изменений, то после прекращения облучения ц. примет исходное значение. В поляоных диэлектриках.
обладающих способностью к ориеитациониай поляризации, значения а, тем выше, чем больше постоянный дипольный момент молекулы и чем меньше ее размеры. ИИ практически не может повлиять на эти два параметра (даже при уменьшении молекулярной массы полимера размеры вновь образованных полярных молекул слишком ве лики), поэтому и в полярных диэлектриках вряд ли возможен рост е., если только ИИ заметно не повысит температуру материала в ре. зультате радиационного разогрева. Явление поляризации — процесс макроско.
пический, а поляризоваиность представляет собой геометрическую сумму моны)тов всех поляризационных молекул, поэтому изменение е, доллсно зависеть от общего числа прореагировавших с ИИ молекул (атомов). В практике отношение прореагировазших атомов при ИИк общему числу атомов (порядка 1О"/см') невелико, поэтому ие приходится ожидать н заметного изменения а, прн облучении, если ИИ не приводит к необратимым изменениям структуры.
В табл. 27.8 приведены данные по иамеие нню в, в процессе и после облучения для некоторых электронзоляционных материалов. Для иеполярных и слабополярных диэлыгтриков, в которых практически отсутствует аб. сорбцнонный ток. диэлектрические потери определяются электрической проводимостью. Поэтому прн воадействии ИИ на неполяр. ные и слабополярные диэлектрики, в случае сгсутствия необратимых изменений в материале, зависимость 1н6 ат мощности ИИ теоретически должна иметь вид (й б = ВРб, (27,13) где В=-сопз) (В не зависит от мощности излучения Р), а Л вЂ” постоянная, характерная для каждого конкретного материала.
Однако в ряде случаев значения Ь, полученные эксперименталььо, противоречат теории и эксперименту для радиационной электропроводности. Так,для полиэтилена, полиэтилентерефталата, политетрафторэтилеиа Л значительно меньше О,б. Однозначных толкований этого явления в настоящее время пока не существует. Г!ри облучении электроизоляционные мате. риалы могут нагреваться или необратимо изменять свою структуру это может явиться причиной изменения 18 б в процессе облучения После прекращения воздействия ИИ изменышя 1и6 в зависимости от поглощенной дозы будут определяться структурными превращениями, происшедшими в материале. В табл. 27.9 приведены данные по изменению (ц б после облучения для некоторых ма- Электрическая прочность облучеяяых лагер лои Т а б л и ц а 27.8. Изменения е, электроизоляционных материалов в зависимости от поглощенной дозы ИИ Услоаи» облучения аг о а оы и о.о и юзй И исходиои состоянии !частота, ги1 Пои Зсо К ноеае облучения до дозы, Гр ыоадиоеть дозы.
Гр!о Материна над ии, дааиеиие аозду- ха Энергия, мав го' го' !с' 8,0 4,0 4,0 4,0 (10а) 5,9 (10з) Пленка полиимндная Электроны О,! МПа Электроны, 0,1 Па То же 4,0 0,75 Стеклотекстолит марки СТ-1 Пластмасса марки АГ-4С Пленка полнзтилентерефталатная Пленка полиэтиленовая Лак марки МЛ-92 5,9 0,75 0,75 6,8 (10 а) 3,1 (10') 2,5 (10ч) 4,4 (!Оа) 4,4 (1О ) 6,8 3,2 6,8 О.
75 0,75 2,45 4,4 2,5 н Электроны, 0,1 Па Электроны, 0,1 МПа 1Оч 1,5 1Оа 1,5 То же 4,0 4,2 !,5 Протоны, 0,1 МПа 4.5 4.0 То же 1,5 То же у-кванты, 0! МПа у-кванты, 0,1 МПа 1 10 1,25 1 25 5,0 6,8 5,0 6,8 1,25 Стеклотекстолит марки СТЭФ Стеклотекстолит марки СТЭФ Пленка полиимидная Поликарбонат 6,3 10 1,25 9,0 9,0 1,25 1,25 1,25 1,25 4,0 (10з) 3 2 (10а) 3,2 (10а) 4 4 (1О ) То же у-кванты, 0,1 МПа То же 3 500 4 3,8 3,0 3,2 4„4 3,0 3,2 4,а 3,0 3,2 4,4 Стеклотекстолнт рованный СФ-2-50 Стсклотекстолнт гированный ФДМТ фольги- марки 1,25 фольм арки З,о ПОа) 3,9 3,9 Стеклотекстолит фольгированвый марки СФ-2-50 Стеклотекстолит фольгированный марка ФДМТ Стеклатекстолит фольгнрованный марки СФ-2-50 Стеклотекстолит фольгированный марки ФДМТ Стеклотекстолит марки СТК териалов.
Условия облучения для каждого вида ИИ были те же, что и в табл. 27.8, за небольшими исключениями, отмеченными в табл. 27 о Из табл. 27.9 видно, что для большинства перечисленных материалов наменение 12 б незначительно. В электротехническом фарфоре и щелочных счтялах при действии гамма- или реакторного излучения 1п 6 при комнатной тсмператуое увеличивается по сравнению со значениями в исходном состоянии, при нагреве образца — стремится к зяачепню 12 6 без облучения прн соответствующей температуре и в ряде случаев становится меньше значения без облучения. 1ц б исследованных стеатитовых (СПК- 2, СК-1), высокоглинозеыистой (22ХС), форстеритовой (КВФ-4) керамик в широком интервале температур при облучении остается на уровне исходных значений йли становится меньше исходных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
