Электротехнические материалы Теория конструктивных материалов

К тепловым характеристикам диэлектриков относятся: температура плавления, температура размягчения, температура каплепадения, температура вспышки паров, теплостойкость пластмасс, термоэластичность (теплостойкость) лаков, нагревостойкость, морозостойкость, тропикостойкость.

Синтетические полимеры

Линейные неполярные полимеры. К неполярным полимерам с малыми диэлектрическими потерями относятся полиэтилен, полистирол, политетрафторэтилен, получаемые полимеризацией. Мономерные звенья макромолекул этих полимеров не обладают дипольным моментом. Эти полимеры имеют наибольшее техническое значение из материалов, получаемых полимеризацией.

[Линейные неполярные полимеры]

Линейные полярные полимеры. По сравнению с неполярными полимерами материалы этой группы обладают большими значениями диэлектрической проницаемости ([Epsilon]=3 - 6) и повышенными диэлектрическими потерями (tg[Delta]=1.10-2 - 6.10-2 на частоте 1МГц). Такие свойства обусловливаются асимметричностью строения элементарных звеньев макромолекул, благодаря чему в этих материалах возникает дипольно-релаксационная поляризация.

[Линейные полярные полимеры]

Удельное поверхностное сопротивление этих материалов сильно зависит от влажности окружающей среды. К числу этих полимеров относятся поливинилхлорид, фторолон-3 (политрифторхлорэтилен), полиамидные смолы. Для электротехнических целей эти полимеры применяются в основном как изоляционные и конструкционные в диапазоне низких частот.

Эпоксидная диановая смола[Эпоксидная диановая смола]

Линейный кремнийорганический полимер[Кремнийорганический полимер]

Фенолформальдегидная смола[Фенолформальдегидная смола]

Полимеры, получаемые поликонденсацией. В зависимости от особенностей проведения реакции поликонденсации могут быть получены полимеры как с линейной, так и с пространственной или сетчатой структурой молекул. В связи с тем, что при поликонденсации происходит выделение низкомолекулярных побочных продуктов, которые не всегда могут быть полностью удалены из полимера, диэлектрические параметры поликонденсационнных полимеров несколько ниже, чем у получаемых с помощью полимеризации. Однако поликонденсационные полимеры могут быть получены с рядом ценных свойств, обусловливающих их широкое применение для материалов, применяемых в электротехнических целях. Так, линейные поликонденсационные полимеры имеют высокую прочность и большое удлинение при разрыве. Многие из них способны вытягиваться в тонкие нити, из которых можно получать электроизоляционные ткани, пряжу. Некоторые полимеры применяются для изготовления пленочных матриалов. Поликонденсационные полимеры с линейной структурой макромолекул, которым присущи свойства термопластичных материалов в исходной стадии, являются в своей конечной стадии термореактивными и широко применяются как связующее в пластмассах в качестве лаковой основы и в производстве слоистых пластиков.

Из числа наиболее широко применяемых поликонденсационных полимеров можно назвать фенолформальдегидные , эпоксидные , кремнийорганические , полиэфирные.

Фенолформальдегидная смола (резол), молекулы которой при нагревании легко переходят в пространственное строение благодаря наличию релаксационноспособных групп (-CH2OH-)

В таблице приведены основные показатели некоторых упомянутых полимеров.

Диэлектрические параметрыПолиэтиленФторопласт-4ПоливинилхлоридЭпоксидные смолы
[Ro], Ом.м10151015 - 10181011 - 10131012 - 1013
[Epsilon], 1МГц2.2 - 2.41.9 - 2.23.1 - 3.43.9 - 4.2
tg[Delta], 1МГц(2 - 4).10-4(2 - 2.5).10-40.015 - 0.018-
Епр, МВ/м45 - 5525 - 2735 - 4520 - 80
Траб, оС9026090120 - 140

 

Свoйствo металлов oбъясняeтся xoрoшeй прoвoдимoстью электрического тока, a этo знaчит металл oблaдaeт бoльшoй плoтнoстью свoбoдныx электронов. Мaлoe удельное сопротивление имeют xимичeски чистыe металлы. Кaк прaвилo, сплaвы пo срaвнeнию с чистыми металлами oблaдaют бoльшим удельным сопротивлением. Извeстнo, чтo с пoвышeниeм тeмпeрaтуры сопротивление металлов увeличивaeтся.