150627 (580467), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Разновидностью композиционных пластмасс являются слоистые пластики, в которых в качестве наполнителя используют листовые волокнистые материалы. К слоистым пластикам относятся гетинакс, текстолит и стеклотекстолит.
-
Гетинакс получают горячей прессовкой бумаги, пропитанной феноло-формальдегидной смолой в стадии А или другими смолами этого же типа. Для производства используется прочная и нагревостойкая пропиточная бумага. Пропитку производят с помощью водной суспензии формальдегидной смолы. Листы бакелизированной бумаги после их сушки собирают в пакеты и эти пакеты прессуют на гидравлических прессах при температуре 160°С под давлением 10—12 МПа. Во время прессования смола сначала размягчается, заполняя поры между листами и волокнами, а затем затвердевает, переходя в неплавкую стадию резита. В результате волокнистая основа связывается в прочный монолитный материал. Гетинакс относится к числу сильнополярных диэлектриков, так как волокнистая основа и пропитывающее вещество обладают полярными свойствами.
Гетинакс используется для изготовления различного рода плоских электроизоляционных деталей и оснований. Бывает следующих марок: А, Б, В, Г, Д, Вс – для работы при частоте 50 гц и АВ, БВ, ВВ, ГВ, ДВ – для работы на высокой частоте. Гетинакс марок А и Б – обладает повышенной электрической прочностью, Г – повышенной стойкостью к влаге, В – повышенной механической прочностью.
-
Текстолит. Наполнитель - пропитанная хлопчатобумажная ткань. Выпускается марками: А, Б и Г – на основе бязи и миткаля, ВЧ – на шифоне для высоких частот. Свойства идентичны свойствам гетинакса, только у текстолита предел прочности на раскалывание выше и удельная ударная вязкость, доходящая до 40 кг*см/см2. Текстолит – материал более дорогой, чем гетинакс, поэтому его следует применять там, где деталь может подвергаться ударам или истиранию.
-
Стеклотекстолит. Наполнитель – электроизоляционная бесщелочная стеклянная ткань. Обладают повышенной влагостойкостью и, по сравнению с текстолитом и гетинаксом, лучшими электрическими и механическими характеристиками. Изготавливается несколькими марками: СТ, СТУ на основе бесщелочной стеклянной ткани со связующим – фенолформальдегидной смолой и СТК – 41 и СТК – 41/ЭП на кремнийорганических смолах и с добавкой эпоксидных смол. Отличаются повышенной нагревостойкостью (180-200° С).
Характеристики | Гетинакс | Текстолит А,В,Г | Стеклотекстолит | ||||||||
А,Б,В,Г,Д | АВ,БВ,ВВ,ГВ,ДВ | Фенолформальдегидная смола | Кремнийорганическая смола | Эпоксидная смола | |||||||
Удельный вес, г/см3 | 1,3 | 1,3 | 1,4 | 1,6 | 1,7 | 1,8 | |||||
Предел прочности при изгибе, кГ/см2 | 800-1500 | - | 900-1400 | 1100-1300 | 1100-1200 | 2000-2500 | |||||
Предел прочности при растяжении, кГ/см2 | 700-1500 | 800-1500 | 600-900 | 900-1300 | 1000-1500 | 1700-2400 | |||||
Удельная ударная вязкость, кГ*см/см2 | 13-20 | - | 20-40 | 35-60 | 25-60 | 60-80 | |||||
Теплостойкость, °С | 150-180 | 125-180 | 125-160 | 185 | 200 | 250 | |||||
Удельное объёмное сопротивление | 1010-1012 | 1012-1014 | 109-1011 | 1010 | 1014 | 1013 | |||||
Диэлектрическая проницаемость | 5-6 | 5-6 | 5-6 | 6-8 | 6-7 | 6-7 | |||||
Тангенс угла диэлектрических потерь | 0,06-0,10 | 0,01-0,03 | 0,07-0,15 | 0,06-0,08 | 0,022 | 0,025 | |||||
Электрическая пробивная прочность | 15-25 | 22-33 | 10-16 | 12-16 | 14-18 | 18-20 |
Задача 3. Дайте определение проводника. Приведите классификацию проводниковых материалов. Назовите основные показатели проводников и кратко поясните их физический смысл. Для бериллиевой бронзы приведите числовые значения этих показателей. Кратко опишите сам материал, укажите основные области его применения. Укажите назначение кабели связи. Перечислите проводниковые материалы, используемые для их изготовления
Бериллиевая бронза, кабели связи
Проводник - металлическое изделие, изготовленное из материалов, обладающих высокой электропроводностью, чтобы не допускать больших потерь электрической энергии, используемые для обмотки машин и аппаратов, линий электропередачи шины распределительных устройств и т.д.
-
Удельная проводимость. Электропроводность обуславливается наличием свободных валентных электронов в проводнике. При подключении электрического напряжения, электроны будут двигаться от минуса к плюсу, что создаст электрический ток. Удельная проводимость покажет, в какой мере тот или иной материал проводит создавшийся ток.
-
Удельное сопротивление - обратная величина удельной проводимости -
. Это величина, с помощью которой количественно оценивается электрическое сопротивление материала. Определяется из формулы:
-
Температурный коэффициент удельного сопротивления металлов.
При повышении температуры число носителей заряда в проводнике остаётся практически неизменным. Но вследствие усилений колебаний узлов кристаллической решетки с ростом температуры, на пути направленного движения свободных электронов под действием электрического тока появляется всё больше препятствий, то есть уменьшаются средняя длина свободного пробега электрона , подвижность электронов и, как следствие, уменьшается удельная проводимость и повышается удельное сопротивление.
-
Теплопроводность -
. Обмен электронами между нагретыми и холодными частями металла в отсутствие электрического поля, переход кинетической энергии от нагретых частей проводника к более холодным. За передачу теплоты через металл в основном ответственны те же свободные электроны, которые определяют и электропроводность металлов.
-
Контактная разность потенциалов:
-
и термоэлектродвижущая сила (термо-ЭДС):
При соприкосновении двух различных металлических проводников между ними возникает контактная разность потенциалов. Причина появления этой разности потенциалов заключается в различии значений работы выхода электронов из различных металлов, а также в том, что концентрация электронов, а следовательно, и давление электронного газа у разных металлов и сплавов могут быть неодинаковыми. Термо-ЭДС возникает, когда один из спаев имеет температуру , а другой -
.
Бериллиевая бронза. Сплав меди и олова с легированием бериллием. Эта бронза отличается высоким пределом прочности и упругости, коррозионной стойкостью в сочетании с повышенным сопротивлением усталости и износу, обладает хорошей электро- и теплопроводностью, обрабатывается резанием и сваривается контактной сваркой. Недостаток бериллиевой бронзы – высокая стоимость.
Из нее изготавливают упругие элементы точных приборов (плоские пружины, пружинящие электроконтакты, мембраны), детали, работающие на износ (кулачки, шестерни, ударники, втулки), детали ударных механизмов и ударный инструмент для взрывоопасных условий.
Свойства меди, обеспечивающие ей широкое применение в качестве проводникового материала.
-
малое удельное сопротивление (из всех материалов только серебро имеет несколько меньшее удельное сопротивление, чем медь);
-
достаточно высокая механическая прочность;
-
удовлетворительная в большинстве случаев стойкость по отношению к коррозии (медь окисляется на воздухе даже в условиях высокой влажности значительно медленнее, чем, например, железо; интенсивное окисление меди происходит только при повышенных температурах(см.рис. 8.1);
-
хорошая обрабатываемость (медь прокатывается в листы, ленты и протягивается в проволоку, толщина которой может быть доведена до тысячных долей миллиметра);
-
относительная легкость пайки и сварки.
Принципы развития междугородной связи диктуют необходимость создания новых широкополосных кабелей связи с большой дальностью действия, надежно защищенных от взаимных и внешних помех и обладающих высокой стабильностью и надежностью, причем конструкции должны быть экономичными и требовать минимума расхода цветных металлов. Кабели связи изготавливают из меди и свинца. Для экономии этих цветных металлов при производстве кабелей применяют алюминиевые, стальные и пластмассовые оболочки. Для сердечников сталеалюминевых проводов воздушных линий электропередачи применяется особо прочная стальная проволока. В некоторых случаях для уменьшения расходов цветных металлов в кабелях связи выгодно применять так называемый проводниковый биметалл. Это сталь, покрытая снаружи слоем меди, причем оба металла соединены друг с другом прочно и непрерывно по всей поверхности их соприкосновения.