Учебное пособие по материалке от Дистанционщиков (540408), страница 41
Текст из файла (страница 41)
Облучение на воздухе тонкостенных изделийиз прессматериалов уже при небольшой мощности поглощенной дозы вызываетбыстрое окисление материала, что приводит к снижению их механической прочности,изоляционных свойств и повышению водопоглощения. Электрическая прочностьпрессматериалов мало изменяется до поглощенных доз излучения 108-109 рад.Удельное электрическое сопротивление может уменьшаться при облучении на 1-2порядка с частичным восстановлением после его прекращения.
Заметные изменениясвойств прессматериалов наступают при поглощенных дозах облучения 107-108 рад.Радиационнаястойкостьстеклотекстолитов,текстолитов,гетинаксовопределяется природой связующего и в значительной степени типом наполнителя.Наиболее высокую радиационную стойкость имеют материалы на основетермореактивных смол с наполнителем из стеклоткани, механическая прочностькоторых при облучении первоначально может существенно возрастать.
Низкуюрадиационную стойкость имеют высокочастотные слоистые пластики на основефторопласта-4, поглощенная доза излучения которых не превышает 106 рад. Устеклопластиков механические свойства начинают заметно изменяться припоглощенных дозах излучения порядка 108-109 рад, а у текстолитов на текстильнойоснове и гетинаксов при дозах излучения 106-107 рад.Если облучению подвергаются фольгированные материалы, то можетнаблюдаться вспучивание металлического слоя, отрыв и разрыв его в результатеинтенсивного выделения газов из полимерной основы и скопления газообразныхпродуктов радиолизы, находящихся между диэлектриками и металлом под большимдавлением.
Прочность сцепления металлического слоя с диэлектриком вфольгированных материалах может при облучении резко снижаться. Удельныеобъемное, поверхностное сопротивления и электрическая прочность слоистыхпластиков во время облучения снижается.168Воздействие облучения на органические нити, волокна,тканиСвойства органических волокон, нитей, тканей при облучении зависят от иххимической природы, технологии изготовления и условий облучения. Низкуюрадиационную стойкость, соответствующую поглощенным дозам излучения не более107 рад, имеют целлюлозные, хлопковые, вискозные и ацетатные волокна.
Усинтетических волокон типа нейлона существенные изменения свойств наблюдаютсяпри дозе излучения 106 рад, причем механическая прочность нейлона на воздухеснижается при облучении примерно в пять раз больше, чем в вакууме. Наиболеевысокую радиационную стойкость имеют полиэфирные, полиакрилонитрильные иполиэтилентерефталатные волокна. Поглощенная доза излучения до 107 рад невызывает у них существенных изменений свойств.Представляет интерес явление возрастания радиационной стойкости сувеличением механической ориентации волокон.Воздействие облучения на компаундыИзменение различных свойств пропиточных и заливочных компаундов привоздействии излучений определяется прежде всего содержанием в них смол,отвердителей, пластификаторов, наполнителей и т.д., а также чистотой компонентов,технологией отверждения и условиями облучения.
Наиболее заметно под действиемрадиации, начиная с поглощенной дозы излучения 106 рад, изменяется удельнаяударная вязкость и прочность при статическом изгибе. Но для ряда компаундовоблучения до поглощенных доз 1-10 Мрад упрочняет материалы за счет радиационногодоотверждения (процесса сшивки), аналогичного термообработке. У компаундов наоснове эпоксидных смол наблюдается увеличение теплостойкости под действиемоблучения.
Диэлектрические показатели и электрическая прочность компаундов послеоблучения ухудшаются, а удельное электрическое сопротивление, снижаясь в процессеоблучения на 1-6 порядков, восстанавливается через некоторое время послепрекращения облучения.Воздействие облучения на резины и герметикиРезины и герметики при облучении на воздухе окисляются, причем степеньокисления определяется толщиной материала. Процесс окисления сопровождаетсявыделением летучих продуктов, образующихся при распаде кислородосодержащихгрупп, и возрастанием плотности.
При интенсивном протекании деструкции плотностьрезин и герметиков уменьшается. В процессе радиолиза при облучении на воздухе взависимости от состава материала выделяются: Н2, СО, СО2, SiF4 , СОS, НСl, НF,фторуглероды, фторуглеводороды, серосодержащие соединения и вода. Эти продуктывызывают коррозию различных металлов и изменяют химический состав жидких игазообразных диэлектриков, используемых в электрооборудовании. Для большинстваэлектроизоляционных резин электрические свойства ухудшаются при увеличениипоглощенной дозы излучения.
Наиболее низкой радиационной стойкостью обладаютматериалы на основе бутилкаучука, весьма высокой - материалы на основенатурального каучука. Сильное разрушающее действие на резины при облученииоказывает озон, особенно, если резины находятся в напряженном состоянии. Озонтакже способствует более интенсивному процессу окисления резин и герметиков.169Радиационная стойкость клеевРадиационная стойкость клеев определяется в основном природой полимернойосновы, а также зависит от вида и содержания других компонентов.
Многокомпонентныйсостав клеев затрудняет оценку их радиационной стойкости по типу полимернойосновы. В тех конструкциях, когда клей соединяет металлы или в структурах металлдиэлектрик, клей подвергается дополнительному облучению вторичными электронами.Источником вторичных электронов служит облучаемый материал, поэтому поглощеннаяклеевой прослойкой доза излучения возрастает в несколько раз.Радиационная стойкость слюды, керамики, стеколСравнительно высокой радиационной стойкостью обладают слюда и материалына ее основе.
При облучении слюды потоком быстрых нейтронов ееэлектроизоляционные свойства сохраняются до дозы 5•1018 нейтр/см2 , но содержаниехимически связанной воды в ней при этом уменьшается экспоненциально с ростомтемпературы, что приводит к снижению механических характеристик.Радиационная стойкость электротехнического фарфора, ультрафарфора,радиофарфора, корундовой, стеатитовой, рутиловой перовскитовой керамикидостаточно высока.
Снижение механических характеристик - прочности на сжатие,растяжение, изгиб, модуля упругости наблюдается при облучении потоком 1019÷1020нейтр./см2. На ухудшение этих показателей влияют дефекты в решетке и эффектрадиационного газообразования. Газообразование зависит от температуры. При низкихтемпературах возможно появление трещин и разрывов.
Более плотные образцы вбольшейстепениподверженыразрушению.Возрастаниетангенсаугла1716.2нейтр /см , нодиэлектрических потерь наблюдается при потоках 10 ÷10диэлектрическая проницаемость при этом остается неизменной. Удельноеэлектрическое сопротивление керамических диэлектриков может при облученииснижаться на несколько порядков, а электрическая прочность необратимо уменьшаться.В значительной степени радиационная стойкость керамических материаловопределяется устойчивостью к излучению входящих в их состав окислов.Весьма высокой радиационной стойкостью обладают керамики из чистых оксидовциркония и титана -Zr2О2 и TiО2, которые сохраняют свои свойства вплоть до 1020нейтр./см2..Радиационная стойкость керамических материалов возрастает при повышениирабочих температур из-за теплового отжига дефектов, возникающих при облучении.Радиационная стойкость стекол при облучении потоком тепловых нейтронов взначительной степени определяется их химическим составом, ноиспытанияпоказывают, что изменения их физических свойств, как правило, меньше, чем укерамических материалов.
Наименьшей радиационной стойкостью обладаютборосодержащие стекла, у которых заметнее снижение прочностных показателейнаблюдается при потоках 1015÷1016 нейтр/см2. Для других стекол установленыувеличение плотности, прочности, электропроводности и снижение ударной вязкости итеплопроводности при потоках 1019÷1020 нейтр/см2. Весьма высокой радиационнойстойкостью обладают ситаллы типа «Пирокерам» и некоторые другие (до доз 100÷1000Мрад).Радиационная технология диэлектриковРадиационная технология обработки ряда мономеров органических соединенийпозволяет существенно упростить технологию производства многих полимерных170диэлектриков, а в некоторых технологиях с использованием излучений могут бытьполучены сополимеры с ценными физико-химическими и электрическими свойствами.Перспективным направлением радиационной технологии является производстворадиационных полимеризатов полипропилена, поливинилхлорида, фторопластов-3 и 4и др.
Одним из достоинств такой технологии является возможность полученияполимеров без применений катализаторов, ухудшающих диэлектрические свойства.Так, полученный полимеризацией под действием кратковременного облученияполивинилхлорид имеет теплостойкость 20-25оС выше, чем обычный полимер, высокаячистота обеспечивает ему хорошие электроизоляционные свойства, значительнуюпрочность и химическую стойкость.Клеевые соединения, отвержденные под облучением, имеют прочность в 1,5-2раза выше, чем отвержденные обычными методами.
Время отверждения можетуменьшаться при комнатной температуре в 5-10 раз.Радиационная обработка эпоксидных компаундов ЭД-5 и ЭД-6 до получения имидозы излучения 10 М рад резко повышает прочность материалов, увеличивает ихтермо- и теплостойкость, химическую устойчивость к различным средам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
