Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 80
Текст из файла (страница 80)
Приведенные а табл. 23.27 параметры установлены на образцах по методике ГОСТ 5458-751 у образцов с другими размерами, конфигурацией и изготовленных по другой технологии они отличаются, особенно это касается электрической прочности. Так, Еир аависнт от продолжительности воздействия напряжения, толщины образца, частоты, температуры (рис. 23.!3), степени однородности электрического поля и микроструктуры керамики.
Стеатнтовые материалы с малым содер. жанием глинистых веществ (С!01, СН(А, С-4, Б-17) имеют небольшое, а материалы СПК-2— повышенное значеаие !8 б. Температура заметного роста !5 б для ТК-21 н подобных материалов аначнтельно меньше, чем для СК-1 (рис.
23.14), и с увеличением частоты перемещается а сторону больших температур (см. рис. 2о3.21, 2322). Стеатитовые материалы облад»ют снешачной элехтропроводностью — электронной и ионной, соотношение которых зашасит от содержания щелочных ионов. В материалак СПК-2 и ТК-21 доля илектрочной электропро. водности составляет 38 — 40 То, СК-! — 67— 85 о/о.
Для стеатитовых материалов характерчо высокое р (рис. 23.15) и при высокой температуре, особенно для материалов типов СК-1 и СЙ((, удельная проводимость до 5 МВ(м не зависит от напряжения (рис. 23.16). Электротехническая керамика Разя. 23 Т а б л и ц а 23.27.
Свойства отечественных стеатитовьзх материалов Н-17 СК-1 6 — 7 +(1 !0+30) 6,5 — 7,0 +(100~ !О) 5,9 — 6,3 лп(!50+30) 6,0 — 6,5 6,5 +(100.~30) +(100+20) 6,5 — 7,0 +( 100 ш ~10) 7 — 7,5 7,5 — 8 8 — 8,5 6 — 7 У вЂ” 7,5 7,5 — 3 6 — 7 7 — 7,5 7,5 — 8 6 — 7 7 — 7,5 7,5 — 8 6 — 7 7 — 7,5 7,5 — 8 7 7,5 б 7 8 11 20 6 — 7 6 — У 7 8 1! !9 1Озз 1ОМ 10зз 40 2. 1014 1Озэ 2.101" 40 Г013 3 1011 40 1011 Гбзэ 25 — 30 160 †2 25 — 30 140 — !50 !60 175 175 600 — 800 73 3 75 4,0 47 2,8 †,О 3,5 6,5 — 7,0 3000 134з) — 1340 6,5 6,0 — 6,5 2800 ! 320 — 1340 2650 13!Π— !340 3050 1170 — 1230 2950 !170 2950 1340 — 1370 71772 701е 100 0040 0,075 таз Рис.
23.14. Зависимость !и 6 от температуры при частоте 1 МГц для стеатитовых ма- териалов 0,050 0,025 0,02а 0,075 0,010 0,005 204 Среднее значение ТКе, 10 — 'К-', приз 20 — 70 'С 10' !96 при 50 Гц кч при: 20 'С 100 'С Й)0'С при 0,5 — 1,0 МГц и при: 20 'С 80 'С 100 'С 200 С 300'С 400 'С Р,Ом м,при: 100 'С 200 С 400 "С Езм МВ(м Прочность, МПаз при статическом изгибе при сзкатии при растяжении Ударная прочность, кдзк)мз ТК(. 10-4 К ', при Ю вЂ” 100 'С Плотность, кг/мз Температура спекання, 'С Стеатитовые изделия в зависимости от конфигурации н размеров изготовляются методами пластичной и нспластичной технологии.
Стеатитовые иэделия в зависимости от состава обзкнгаются при температурах 1190— 1350 'С. Они имеют сравнительно короткий интервал спекшегося состояния (10 †К), поэтому обзкиг изделий должен производиться по заданным температурным резкимам. Рис.
23.15. Зависимости р некоторых керами- ческих материалов от температуры: 1 — УФ-а!1 2 — Цнь41 3 — Ф-ззз 4 — ШФ-591 4 сд 1: б — тд а1 4 23.5 Ба>гака>исто>них нерилиха с небалыиай л)иэленгричеснай прони цаелзостью 235 х 2)«8 -ь й )йп 82)-и ~ )8-и К)а э я )8 и ч )йя Ф 0 1 7 Я Е,МВ/и Рис 23.16.
Зависимость удельной проводимости стеатитовых материалов от напряженно- сти электрического поля: г — фзрфьэ 1)ва С): 2 — Сыц-2 12ЗО'С)> З вЂ” тшв) 1>зо'с): 8 — зз-г (280'с); з — ск-) (23) 'с) 0 470 670 '070 К Рис. 23.17. Кривые относительного температурного расширения форстеритоаой керамики (1), алсимага (2) н железоникелевого сплава (В) Форстеритавая керамика состава 2М8О Х Х5!Оз характеризуется весьма малым (0 6, высоким р при высокой температуре, а также повышенным значением ТК(, что позволяет получать герметичные спаи с железоникелевыми сплавами.
Из рис. 23.17 видно, что кривые ! — В почти идентичны, следовательно, форстеритовая керамика с железоникслевыми сплавами обеспечивает вакуум-плотный спай. Форстеритовую керамику получают путем добавки и тальку МиСО> или М80 (или из числа чистых оксидов — 5)О>). Керамика образуется в процессе обжига. Получение плотной форстернтовой керамики из чистых оксидов из-за небольшого количества стеклофазы обеспечивается только при 1800 'С. Длн спи»гения температур»> обжига вводят рааличные стсклообразующис окспды и используемый для . этой цели тальковый минерал обжигают при температуре 1100 — 1350 С. Химический состав форстернтавой керамики в различных странах несколько различается, как это видно яз приведенных неже данных для форстерита Ф-58 (СССР) и 189-2С (США) (процентный состав): 4»ЗВ >82-2С ф-88 )82-2С $!02 - .
42 40 А120з ° ° ' 3 М80 ... 55 48 ВаО.... — 6 (Остальное — примеси: 'ПО>, Ре«08, В>О>, Р>О.) Оформление деталей из форстеритовой ксрамикн осуществляется горячим литьем, а также протяжкой с пластификаторами. Обжиг производится в зависимости от химического состава при 1270 — 1350 С. Технология изготовления форстеритовой керамики имеет неко- торос преимущество па сравнению с технологией стеатитовой благодаря более широкому интервалу температур спекшегося состояния. Форстеритовая керамика нз-за сравнительно высокого ТК! обладает недостаточной стойкостью к термоударам, что ограничивает ее применение.
Оиа иногда изготовляется пористой для использования в вакууыных приборах. Волыним преимуществом пористой керамики является возмо>кность ее обработки после обжига с применением обычного твердо- сплавного инструмента для получения заданной точности по размерам. Основные свойства форстеритовой керамики сведены в табл. 23.28. Для согласования вакуум-плотных спаса с медью и с ее сплавами в отечественной промышленности применяется фарстеритопернклазовая керамика ФП-56, которая получается на основе талька Онотского месторождения, и оксид магния. При этом тальк и оксид магния берут в количествах, обеспечивающих получение в процессе обжига форстернтовой керамики и периклаза, для сии>кения температуры обжига вводят карбоиат бария и ашарит.
Глиноземнстая керамика в зависимости от содержания оксида алюминия называется глииоземистым фарфором, ультрафарфором, корундомуллитовой керамикой, алгомнноксилом, ьшкролитом н др. Глииоземистая керамика отличается наибольшей механической прочностью, таердостью, химостойкостью, повышенными значениями коэффициента тсплопроводности и стой.
кости к термоударзм, а также хорошими электроизоляционнымн свойствами в низкочастотных и высокочастотных электрических полях. Глиноземистая керамика имеет >парою>е распространение в электротехнической и радиоэлектронной промышленности (класс Ч1П по ГОСТ 5458-75) для изготовления корпусов полупроводниковых приборов и др.), высоковольтных вакуум-плотных конструкций, вакуум-плотных вводов для атомных электростанций, а также высоковольтнык высокочастотных изоляторов различного назначения и плат интегральных схем.
Классификация и технические требования к глиноземистым и высокоглиноземистым материалам предусмотрены группами 600 и 700 по ГОСТ 20419-83 «Материалы керамические электротехнические» (табл. 23.29). Кажущаяся пористость для подгрупп 6!О, 620, 780, 786, 78605 795, 799 имеет нулевое значение. В зависимости от химического состава глиназемистая керамика имеет различные свойства (табл. 23.30). Материалы на осяове коруида принято называть ультрафарфоровымп (марки УФ-46, УФ-53, УФ-61 и др.).
Широкое промьпплеинос применение имеют материалы марок КМ-1 и УФ-46. Высокая пластичность материалов позволяет оформлять из них относительно крупногабаритные детали протяжкой через мундштук, литьем в гип- Злекгратехлическил керамики Равд. 2? Т а б л и ц а 23.28. Свойства форстеритовых матерналон Прочность, МПе, прн \ о е о м о ьа мта а со е ы ! бц о ыя ! 1з Яа е м но мм мб н ак !7 к м е мь йон ак оя ,то 1 м ь м ам Форетернтоный материал 5'й о о= 10'» !О' 1О !Оы 8,5 8,8 8.0 140 170 150 170 2280 2950 2900— в!00 2%0— 8000 АФ-П Ф-17 Ф-58 КПФ-7 ко,!и .о,!и кО,'ОЗ кб'.02 7,1 7,О 5,9 Зб- Ю 40 — 50 8,0 7.О США Аленмаг ]О-а,бз~ 2800 ~ 10,0 ~ 140 ~ П! Шнейнарн» Альфеетеай,б ! 0 ~ 269! ~ 9-11 ~ 99 — 110 ~ 40-60 ~ ЛЮ вЂ” 1 2,5 — ~ 8 — 9~ ию180 ФРГ 4 ~ 5-10н ~ 9,6 ~ 1440) 2,Ы 15-20 ~ 1 — ~ 15 — 25 ~ 1ЗБО ~ 1,8- !СО— 20! 10'- 10' 1ИЮ— 2100 Порпетый мерна 240 !нр- ген1 Плотный мер- на 750 ! — 1,5 1,6— 2,2 4,5 1,2— 1,4 1470 9-10 ИΠ— 160 Ш вЂ” 90 1600 ННР Таблица 23.29.