Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 41
Текст из файла (страница 41)
ружные защитные оболочки кабельных изделий, находящиеся в непосредственном контакте с внешней средой. Изоляционные резины, как правило, защищены от атмосферных воздействий. Дейсгпе светл. Окисление и десгрукцня каучуков, приводящие к ухудшению технических свойств резин, являются результатом фотохимического процесса, возникающего под действием световых лучей. Механизм этого явления по данным исследований представляется таким образом, что в результате влилння света молекулы каучуков возбуждаются„ прелварительно поглощая квант энергии, соответствующий длине волны света. Активность окисления резаны зависит от интенсивности солнечной раднапвн.
Световые лучи с малой длиной волны оказывают наиболее сальное разрушеющее действие. Световое старение может иметь место при любом виде световоздействии — при прямом облучении, рассеянном свете, в закрытых помещениях, в темноте, но, конечно, с различной эффективностью.
Внешний вид резиновой оболочки, подвергшейся светостарению, обычно представляет собой аатвердевшую поверхность с беспорядочной сеткой мелких поверхностных трещин, иногда с измененной окраской. Каучуки горазло больше полвержены окислению под возлействием световых лучей„ чем резиновая смесь; степень воздействия зависит от содерхгания в каучуках лвойных связей.
Частичная защита резиновой смеси от окисления с помощью ингредиентов указывает на светофильтрующую роль последних. Известна такая способность серы, тиурама, каптакса, окиси цинка, технического углерода и др. Действие озона. Озон — один из самых активных агрессивных факторов, нарушающнх нормальное состояние резины. Признаками озонного лействия служат образование характерных трещин на поверхности оболочки, расположенных перпендикулярно оси напряжения, и снижение первоначальных физико-механнче.
ских и других свойств. По активностч окислительного действия на резину озон значительно превосходит кислород, Озон является пролуктом превращения кислорода в результате фотохимического дей~-.вия солнечных лучей. Возлушные потоки доносят его до земной поверхности, причем в весеннелетний период концентрация озона увеличивается нз-за грозовых разрядов и облучения вем, ного шара солнцем. На протяжении суток концентрация озона н воздухе тоже не одинакова.
!!о полудня количество озона растет и к 14— 15 ч достигает максимального уровня, а в дальнейшем постепенно уменьшается и к полуночи падает до самого низкого значения, что соответствует ходу яагревания и охлаждения окружающего воздуха. Но если концентрация воздуха находится в прямой зависимости от температуры окружающей среды, то от влажности воздуха находится в обратной зависимости: чем выше влажность, тем меньше концентрация озона в воздухе. Озон разрушающе действует иа резану в местах деформации растяжения, а в местах деформации сжатия и в ненапряженных местах воздействие момгет ограничиваться образованием окисленной поверхностной пленки. Смонтированные кабели и провода, эксплуатируемые в среде повьппенной концентрации озоьа, булуг полвергаться действию озона на напряженяых участках изгибов трасс проволов и в местах концевых заделок, если они не защищены надежно.
Количество, размеры и скорость развития трещин зависят от кригичесггой леформацнн резины, времени воздействия озона, темперазуры и других условий. Олнзко главным фактором служит концентрация озона. Разрушение резин происходит в напряженных местах лишь при повышенных концентрациях озона, а при нормальной концентрации леструкция ограничивается образованием сетки неглубоких трещин. Воздействию озона подвержены те резины, основой которых служат иеозоносгойкне каучуки.
К ним относятся натуралыгзе каучуки, бутадненовые, бутадиен-стирольиые, нитрильные каучуки. Наибольшей озоносгойкосгью отлячаготся крсмнийоргагические резины, сравнительно озонастойки также полиизобугилен, тиокол, хлоропреновые каузу~си, бутнлкаучук, этиленпропиленовые каучуки. Как видно кз сказанного выше, атмосферное стареяие кабельных резин является олннм из важных факторов, определяющих продолжительность сроков службы кабельных изделий, в особенности изделий, работающих в по.
левых условиях. Чаще всего кабельные изделия испытывают совместное воздействие света н озона. Поэтому меры предупреждения атмосферного старения приобретают весьма существенное практическое значение. В числе таких мероприятий используются рецептурный путь, т. е. необходилзый подбор каучуков, наполнителей и другик ингредиентов, введение химических и физических антиозонантов, осуществление рациональных способов монтажа набелей и проводов„ максимально уменьшающих напряженность их оболочек в местах изгибов, вволов и выводов проволок. При эксплуатации кабелей и проводов последние прохолят три основные стадии старения до потери работоспособности, а именно: 1) появление первых трещин; 2) снижение эластичности (относительного удлинения) до 50 %; 3) полная потеря эластичности. По данным ВНИИКП для кабельных резин из многих городов наиболее агрессивными по клнматнческвм условиям являются Таш. кент, Ереван и Батуми, что обусловливается более активной качественной и количественной характеристикой солнечной радиации, Из этих Слюда и слюдяные бумаги Рззд.
18 П8 Р АЗД ЕЛ 18 СЛЮДА И СЛЮДЯНЫЕ ГзУМАГИ В. О. Брясезансказ(, гз'. О. Александрово 18.1. ОБШИЕ СВЕДЕНИЯ же данных видно, что резина мархи ШН 40 ва основе полярного хлоропренового каучука более стойка к атмосферному старснхю, чем резина марки ШВ.40 на основе буталиенового и бутадиен-стирального каучуков. Испытание на оаоностойкость проводят а соответствии с ГОСТ 9.026 74 путем определения продолжительности времени до образования трещин на поверхности статически напряженного (растянутого) образца, нахолязцегося в среде озонированного воздуха при заданной нонцентрации озона. Слюды представляют собой группу породообразузозцих минералов (алюмоснлпватов), отличающихся ярко выраисенной слоястой структурой и высокой анизотропией свойств. В качестве электрической изоляции применяют два вида минеральных слюд: мусковит и флогопнт. В связи с этим другие слюдистые минералы здесь не рассматриваются.
В настоящее время в качестве элекгрнческой изоляции кроме природных слюд применяются синтетические (см. 9 18.6). Мусковит и флогопит — хорозпис диэлектрика. Их кристаллы, имеющие форму пластин неопределенных размеров, легко расщепляются на тонкие, упругоэластнчные, прочпыс пластинки, обладающие высокой нагревостойностью. Слюла практически ве стареет. Совокупность этих свойств определяет важное значение слюд в произаолстве электроизоляционпых материалов, имеющих широкое применение. В высокочастотной технике в основном првменяют мусковат, обладазоший более высокими диэлектрическими свойствами. Основными видами продукции из слюды являются: полуфабрикат для производства электронзоляпнонных матерка.чов †щипан сзпода н с успехом заменяющие ее слюдяные бумаги; листовая, пластинчатая слюла для конденсаторов, различных леталей электронных приборов. Отходы от производства основной слюдяной продукции и мелкая слюла, попутно извлекаемая из недр при добыче других минералов, используются в измельченном виде в качестве эффективных наполнителей красок, эмалей, злектронзоляционных компаундов, некоторых пластических масс, резни.
Слюда в нелрах представлена преимущественно сравнительно мелкими кристаллами с размерами в поперечные от нескольких долей миллиметра ло нескольких миллиметров. Месторождения крупноразмерных кристаллов пло. шалью от 4 до 200 смз в более, из которых производят основную слюлязОю продукцию, ветре.
* НС Ы. Лаозозадгооья нзсоюов % 15.5 «Слюдявыо Зуязгв». Испытание на светоозоностойкость проводят при помощи свегоозонной установки, Определяется совместное или раздельное действие света и озона на образцы резин. В качестве источника света используется кварцевая лампа. Озонирование воздуха обеспечивается с помощью разрядника, куда засасывается воздух нз атмосферы через колонку с ватой н хлористым кальцием, поглотитсльный фильтр и ротаметр. Концеитрапию озона регулируют изменением подаваемого напряжения в пределах от 0 до 10000 В, чаются редко. 1(рупноразмерный мусковит добывается в Иркутской области, в Карельской АССР н в Мурманской области, а флогопит— а Мурманской области и в Якутской АССР. В СССР и за рубежом имеется производство синтетической слюды фторфлогопита различного химического состава.
18.2. ХИМИКО-МИНЕРАЛОГИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИРОДНЪЧХ СЛЮД Химические формулы идеальных слюд: мусковита — КА)з(А)51зО~о) (ОН) з' флогопита — КМйз(А15)зО~о) (ОН) ь Фактичеыи химический состав приролных слюд значительно слоягнее, так как в результате изоморфных замещении в них присутствует много других химических элементов (табл. 18.1), оказывающих влияние иа свойства слзод. Плотность слюды в большинстве случаев как длн мусковита, так к для флогопита находится в пределах 2700 — 2900 кг/м".
Основным структурным элементом кристаллвческой решетки слюды является трехслойный пакет, состоящий из двух крайних тетраэлрических слоев состава А15!зО,о и центрального октаэлрического слоя: гиббситового А1,(ОН)о в мусковите и бруситового Мц(ОН)о в флогопнте Пакеты связаны между собой в вертикальном направлении катионами калия. Межпакетная связь в хрксталле по слою калия наименее прочная, что и обусловливает при его расщеплении образование визуально зеркально-гладкой поверхности в плоскости (00!), называемой плоскостью весьма совершенной спайности или базальной (от греческого — основа) плоскостью. Теоретически кристалл по базальиой плоскости мои<ах быть расщеплен на элементарные слои толщиной около 1,0 нм. На прантккс кристаллы расщепляют на пластинки толщиной в десятки и сотни мкм, а при пронзволстве слюляных бумаг н тонкомолотых слюд — на чешуйки толщиной 0,6 — 6 мкм.
В кристаллах слюлы обнаруживается спайвость н по другим граням: по грани (О!О), являющейся плоскостью скмметрии, н по (110). Угол между гранями (ОЮ) и (1Ю) — 60'. Прн быстром ударе твердой иглой по грани (001) 4 182 Характеристика природных слюд 119 и „000 и 400 к 700 Мусколлт а .к ам кк аа с ока Ем Рсф а ом м м ч О ажаиды н элементы ббб 1000 чб 36,8- 45,1 0.2— 1,6 10,8— 17,7 38. В— 53,0 0.0— 3,9 19,8— 46,2 О,О— 3,9 0,0— 8,3 О,О— 6,6 0,0— 2,5 0,0— 8,9 2,3— 13,9 0,0— 5 а 2,0— 7,0 0,0— 4,8 43,19 45,20 Диоксид кремнии Диоксид титана Оксил алюми. нии Оксид хроьга 38,50 !2,2л2 0,2— 3,1 0.1— В,В 0,0— 0,2 19,7— 29 7,0— 10,3 0.!в 2,2 0,4— 5,4 0,0— 6,0 0,0— 0,2 Окснд железа Закись железа Закись марганца Оксид магния Оксид калия Оксид натрия 11,80 11.29 Вода 4,3! Фтор Т а б л и ц а 18.!. Химические свойства, составы по массе, Тз, мусковита и флогопита на ней образуется фигура удара а виде расхо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
