Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 79
Текст из файла (страница 79)
В этом случае возможно развитие микро-и макродефектов, образовавшихся при изготовлении изоляторов. В результате многочисленных исследовании фарфора таких изоляторов никаких изменений в структуре и свойствах материала обнаружено не было. У подвесных изоляторов, проработавших на ЛЭП переменного тока 20 — 30 лет, наблюдалось потускнепне глазури у краев шапки изоляторов, т.е.
в ыестах„ наиболее подверженных действию короны. В некоторых случаях также отмечалось появление на поверхности глазури микротрешии. Изменение свойств самого фарфора не наблюдалось. При длительном воздействии высокого постоянного напряжения, особенно при ловы- шенных температурах, в фарфоре наблюдаются электролитические процсссы, приводящие к необратимым изменением его свойств. Исследованиями установлена, что у образцов фарфора, подвергавшимся ллительному ваздейсгвию постоянного электрического поля при 100 †300 'С, значительно снижаются электрические и механические свойства.
При и 2Р ба 5Р РР УРР УУРлпчептрп елеппрпреппЯа, Кл Рис. 23.10. Зависимость электрической прочвости фарфора от количества электричесгна, пропущенного через образцы толщиной 1 мы: 2 — напр»э»ения пробозного и полярпзуюзпзго палей не «о»пздззот; 2 — азор»»лезин пробивного и ползРпзующзго попей со»о»Лают Р 37 2Р 5Р ФР 5Р Угплпчестйп елептрп регтйа, кп Рис. 23.1!. Зависимость электрической прочности высоковольтного фарфора от количества электричества, пропущенного через образцы толщиной 7 мм: à — направленая пробивного н полярпзующего полей совпадают. 2 — пзпрзззенпя нробпззого и позярнзующего полей зе со»издают этом сделан вывод, что Езр у образцов зависит от полярности прнлоукенного напряжения.
На рис. 23.10 приведены зависимости Е„ ат количества электричества, пропущенного через стандартные образцы с лункой радиусом 10 и наименьшей толщиной стенки около 1 мм. Стабилиаация кривых при большем каличестве электричества связана с размером и формой образцов. Это подтверждается рис. 23.11, на котором приведены ааалогичные зависимости для образцов с лункой радиусом 10 и наименьшей толщиной стенки около 7 мм. Следует отметить, чта перемена полярности включения образцов при испытании приводит к быстрому возникновению термомеханического пробоя в образцах, в результате чего образцы растрсскиваются.
После длительного воздействия постоянного электрического напряи'ения на фарфоровые образцы в виде <восьмерок» их механическая прочность снижается. На рис. 23.12 приведена зависимость прочности фарфоровьж изделий при растяжении ат пропущенного через них количества электричества. Значение Е„, фарфора, а также и других керамических материалов, содержащих в своем составе щелочные ионы, при длительном воздействии постоянного напряжения зависит от материала применяемых электродов.
Таблица 2323. Зависимость электрической прочности фарфора от материала алектродов при воздействии постоянного напряжения и, мп/л пр. при несовпадении иэпраелеинй пробивного и полириэу~ащего волей при несозпэде- иии нэпрээлений пробивного н полириэующега ПОЛО! при еовпэденин нэорээлений пробивного и позириэующего полей прн еавпэденин нэпрэвлений пробивного и пол и о и зрю \це1 а полей Иэтериззл катода Мэзериэл еэадэ Сжычный ферфар Глиноэенистый фэрфоо 44 42 Графит Серебро Графит Серебро 32 Серебро 29 43 Железо 31 Железо Никель ~ Никель ~ Графит 37 Никель 35 Графит 31,8 Радиоэлектронная керамика при соответствующем выборе химического состава моигст обладать заданными свойстиамп. Опа отличается высокой стойкостью при длительном воздействии температуры, напряжения.
влажности и многих химически активных веществ. Основными компонентами высокочастотной керамика служат оксиды металлов, главным образом элементов П вЂ” 1Ч групп, а частично н элементов Ъ' и и'11 групп периодическая системы элементов Менделеева. Высокочастотные изделия оформляются теми же технологическими присмамн, что н электротехнические керамические изделия. Однако для получения изделий со сложной конфигурацией и точными размерами нспоззьзуются прецизионные металлообрабатывающие станки, в том числе и шлифовальные с применением алмазного инструмента„ позволяющие изготовлять иэделия с точностью до ! мкм. По точности изготовления радиоэлектронные керамические детали не уступают металлическим. Классификация, саойства и основные области применения высокочастотной керамики регламентироааны ГОСТ 5458-75 еМатериалы керамические радиотехнические».
Состав матепалов и исходные сырьевые материалы в ОСТ 5458-75 не оговариваются. В соответствии с ГОСТ 5458-75 изготовляются следующие керамические материалы следующих типов: А — высокочастотные для конденсаторов, Б — низкочастотные для конденсаторов и В— высокочастотные длн установочных изделий и других радиотехнических деталей.
В зависимости от области применения керамические материалы делятся яа классы, классы — на группы. Последние подразделяются: а) по значению ТКз (классы материалов А); б) по изменению е, (классы материалов Б); и) по ТК1 и прочности прн статическом изгибе (классы материалов В). ы 50 ггп ез зз ъ Я 30 -гп И а 10 БФ 0 10 гп 30 ю Кадауаглгдй йдекарашепп0а, йй Рис. 23.12. Зависимость прочяости высоковольтною фарфора при растяжении от количества электричества, пропущенного через образцы: ! — неглазуровэниые обрээцыг 2 — глазуровэипые абрэзцы Зависимость Е„р нормального и глиноземистого фарфора после длительного воздействия постоянного яапряжеиия по пробивному полю н против поля в зависимости от материала электродов приведена в табл. 23.23.
Испытанные образцы толщиной 1,! — 1,3 ммнмели лунку радиусом 10 мм. 23.5. ВЫСОКОЧАСТОТНАЯ КЕРАМИКА С Н ЕБОЛЪШОИ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОИ ПРОН ИЦАЕА!ОСТЬ!О Керамические материалы, применяемые для изготовления высокочастотных изделий различного назначения, принято называть вы. сокочастотными. За последние десятилетия они заняли значительное место в радиоэлектронном производстве. Многие характеристики керамических изделий определяются свойствами самих материалов. К ним относятся добротность конденсаторов или катушек индуктивяости, удельные параметры конденсаторов, температурные коэффициенты емкости и индуктнзностя, допустимые рабочие напрязкения и температуры,механические свойства и др.
5 23.5 Вмсокоепстотнпя керамика с небольшой диэлектрической пронгзг(се»застаю 231 Электротехническая керамика Равд. 23 Т а б л н ц а 23.24. Свойства кристаллов, составляющих основу электроизоляционной керамики !с зк а ппп яз'с. з мга Соединен не 4,5 10 — 10,5 7 6,5 — 7 7 7 8 6 — 7 5 12,5 — 12,6 3 1 — 2 5 — !О 1 — 2 3 ! — 3 3 3 2 — 3 3 5 — 100 Кварц 6-3!Оз Коруид сс-А1202 Муллит ЗА120з 23!Оз Пельзиан ВаО А!202 2ЯОз Клиноэнстатнт МпО - ЯОз Форстерит 2МиО ЯОз !!!нинель М8О.А!202 Периклаз ИКО Анортит СаО.А1202.28!Оз Волластонит СаО Б!Оз Цирков 7202 ЯОз Тригональная Ромбическая Моноклинная Ромбическая Кубическая Триклиниаи Тетрагональная ! Подгруппе 2Ю 220 Пакзззтзль 2800 0,7 100 Кажущаяся плотность, кг(мз, не менее Кажушляся пористость, П„з)з, не более Прочность прн изгибе о„МПа, не менее, для образца неглазурованного фарфора Прочность при растяжении, МПа, не менее, для образца; неглазурованного глазурованного Прочность при сжатии, МПа, ие менее Ударвая прочность, кДж(мз, не менее Модуль упругости, ГПа, не менее ТК1, 1О-зК-'.
при: 20 — 100 'С 20--600 'С Средняя удельная теплоемкость, при 20 — 100'С, Дж/(кг.К-') Теплопроводность при 20 — 100'С, ВтПм К) Стойкость к термоударам, К, не менее Е„при 50 Гц, МВ/м, не менее з, при 50 Гц 10' !и 6 при 50 Гц, не более р, Ом-м, ис менее, прн: 20 'С 200 'С 600 'С рэ, Ом, не менее 2600 0 120 2800 0 120 5,0 9.0 2,0 †.О 20 5„0 — 7,0 5 5,0 6,0 1,0 — 2,5 100 2,0 — 3,0 100 20 5,0 — 7,0 5 1Озз 10зз 1Оз 10зз !Озз 10зз 10з 10зп 10зп 102 !Озз Кроме того, эти материалы по рабочему температурному интервалу подрааделяются на следующие категории: 1 — от — 60 до +85 С; 2 — от — 60 до +100 'С; 3 — от — 60 до +125 'С„.
4 — от — 60 до + 155 'С; 5 — от — 60 до +200 'С; 6 — от — 60 до -1-300 'С. По основной кристаллической фазе злскт. роизоляциониая керамика подразделяетсч нв стеатвтовую, форсгеритовую, глнноземистую, цельзиановую, анортитовую, циркономуллитовую и др. Физико-химические свойства кристаллов, составляющих основу злектроизоляционной высокочастотной керамики, приведены в табл. ла.24. Стеатитовая керамика. Керамику, изготовляемую на основе тальковых :материалов, в Таблица 23.25. Технические требования которых основной кристаллической фазой служит метасиликат магния МиО Б!Оь называют стеатитовой.
Стеатитовые материалы (класс Ч!! по ГОСТ 5458-75) характеризуются высокими значениями р, в том числе и прн высокой температуре, малым !36, за исключением матепала группы 210 ГОСТ 204!9-83 (класс 1Х по ОСТ 5458-75). предназначенного для произ. водства крупных высоковольтных изоляторов Технические требования к стеатитовым материалам согласно ГОСТ 20419-83 приведены в табл. 23.25 (значенне открытой пористостн соответствует ГОСТ 24409-80 или СТ СЭВ 3608-82), а согласно ГОСТ 545875 — в табл. 23.26.
Стеатитовая керамика характеризуегся высокими механическими свойствами, стабильностью параметров при воздействии различных внешних факторов (нлаги, температуры, высокого напряжения и др.) и особенно малой абк стеатитовой керамике по ГОСТ 20419-83 $23.5 Вьасоиачостотизл керамика с иеболыиой диулектричесиой пронияоедостью 233 Т а б л и ц а 23.26. Технические требования к стеатитовым материалам по ГОСТ 5458-75 ткп Ю-а К вЂ” 1 Про»иост» ири и" 1'иса, ый» р при 1Зашь 'С, Ои и пр ьш/и тка.
1о — ' К вЂ” ' грти- иа и при Ылт 'С К»»сс ЭОЬ5 С 1Ш~Ь С 6,8 5,7 5,7 101» 101» ! Оао 100-+-30 100~30 100-4-30 7,5 7,5 7,5 0,0010 О, 0010 0,0010 0,0015 0,00!5 0,0015 137 137 127 20 20 20 5,5 — 7,5 0,004 150ш30 137 Иро 1Х 8,0 30 Р 57Р 77Р 47Р 57Р К Рис. 23.13. Зависимость электрической прочности Е , от температуры при постоянном напряжении для стеатитовых материалов (в однородном поле, толщина 0,8 — 1,0 мм) разивностью. Основными недостатками стевтитовых материалов являются небольшая стойкость н термоударам и малый интервал спекания. Благодаря высоким электромеханическим свойствам стеатитовые материалы нашли широкое применение при изготовлении высокочастотных установочных деталей, высоковольтных н низковольтных конденсаторов, высоковольтных антеинык и других изоляторов.
а также внутриламповых пористых изоляторов. Пластичный высокочастотный высоковольтный стеатитовый материал СПК-2 применяется для изготовления крупногабаритных изоляторов, а непластичные — СНЦ, СК-1, Б-17, С-55 и С-4 — для изготовления электроиэоляциоиных деталей и высокочастотных конденсато в. качестве основного компонента в производстве отечественных стеатнтовых материалов применяется тальк Онотского место- РО»КДЕНИЯ. Основными фазами стеатитовых материалов являются кристаллическая (50 — 70 о(а), стекловидная (30 — 50 чь) и газообразяая (примерно 1О То). Кристаллическая фаза состоит в основном из метасиликата магния различных модификаций и в незначятельном количестве содержит кристаллы форстерита, муллита, шпинели, кварца н др. Высокие электромехаиические свойства стеатнта обусловливаются метасилнкатом магния. Для стеатитовых материалов существуют три главные модификации М50.51О» — энстатит, иротоэнстатнт н клиноэнсгатит, отличающиеся между собой по показателю преломления света (5), — соответственно 1,659; 1,617 и 1,661.
В частности, кристаллическая фаза СПК-2, СК-1 и СНП. представлена протоэастатитом. Наиболее высокимн и стабильными свойствами обладают стеатитовые материалы, в которых метасиликат магния содержится в виде модификаций — клиноэнстатита и протоэнстатита. Основные свойства отечественных стеатитовых материалов приведены в табл. 23.27. Все указанные в таблице материалы имеют нулевое водопоглощение. В соответствии с ГОСТ 20419-83 «Материалы керамические электротехническиеь материал СПК-2 должея удовлетворять требованиям группы 210, а материалы СН((„СК-1, Б-17, С-4, С-55 — групп 220 и 220.1, а также требованиям класса 57И по ГОСТ 5458-75 «Материалы керамические радиотехнические», тнп В. По ГОСТ 5458-75 предусмотрены матерна- лы пяти классов, в том числе для деталей с рабочей температурой 300 'С (класс Ч1), для малогабаритных деталей (класс 17И), для антенных изоляторов (класс 1Х), для изоляторов электронной техяики (класс Х).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
