 |
Неорганические (природные) твердые диэлектрики.
|
|
|
|
Природные минеральные диэлектрики.
Важнейшими представителями являются асбест, слюда мрамор.
Слюда – слоистый минерал, который часто встречающийся в природе, который обладает высокой диэлектрической прочностью, высокой нагревостойкостью (до 650˚С).
Из слюды изготавливают электроизоляционные материалы.
Миканит и микалес.
Миканит получают склеиванием лаком пластинок слюды с добавкой бумаги и ткани.
Микалес получают путем прессования порошка из молотой слюды при высокой температуре.
Слюдяные изделия применяют при изготовлении конденсаторов, изоляционных уплотнений в коллекторах, переключателях и т.д.
Мрамор – горная порода, состоящая в основном из CaCO3 (карбонат кальция)
Основным его недостатком являются нестойкость против кислот, хрупкость и гигроскопичность.
Применяется для изготовления распределительных щитков, щитков рубильников и переключателей.
Асбест обладает высокой теплостойкостью, но гигроскопичен.
Он используется в различных деталях в виде текстильных и бумажных изделий.
Асбестовая лента используется в обмотках электромашин и катушек индуктивности.
Электроизоляционные стекла и ситаллы.
Стекла – неорганические аморфные вещества, полученные сплавлением различных окислов (SiO2, B2O3, P2O5) и добавками (Na2O и K2O).
Для повышения химической стойкости в стекла добавляют окислы свинца.
Стекла прозрачны, непроницаемы, обладают стабильными свойствами.
Основной недостаток – хрупкость и повышенная поверхностная проводимость.
Стекла подразделяются на конденсаторные, установочные и вакуумные.
Конденсаторные стекла обладают высокой диэлектрической проницаемостью, малыми диэлектрическими потерями.
|
|
|
Их свойства обусловлены добавками окислы титана.
Установочные стекла обладают высокой механической прочностью, малой хрупкостью. Они применяются для изготовления опорных и линейных изоляторов на линии передач.
Вакуумные стекла применяются для электровакуумных приборов, для изготовления баллонов ламп, трубок электронно-лучевых приборов, фотоэлементов.
Особенностью этих стекол является одинаковый КЛТР с впаянными металлами и высокая герметичность.
Ситаллы – стеклокристаллические материалы, полученные из стекол с помощью контролируемой кристаллизации.
В их состав входят SiO2, LiO2, TiO2, MgO, Al2O3.
Эти окислы способствуют образованию кристаллов.
После кристаллизации ситаллы подвергают ТО. Первая ТО - …˚С, а вторая – 900-1100˚С
На первой ступени образуются зародыши кристалла, а ан второй происходит их рост.
Ситаллы в 10 раз прочнее обычных стекол, обладают высокой нагревостойкостью, высокими электроизоляционными свойствами.
Изготавливают баллоны в вакуумных приборах, основы печатных плат, обтекатели антенн, маски цветных тел.
Электроизоляционная керамика.
Керамика – материал, который получают из минерального сырья путем высокотемпературного спекания.
Исходным сырьем для получения керамики является каомин, кварц, полевой шпат, тальк, окислы титана, алюминия и др.
Технология изготовления керамики включает измельчение и перемешивание составных частей, изготовление изделий из полученной массы, сушку и обжиг.
Керамика подразделяется на установочную и конденсаторную.
Установочная керамика обладает малыми диэлектрическими потерями, высокой электрической прочностью, морозо- и нагревостойкостью, влагостойкостью.
Из нее изготавливают изоляторы линии передач, плат, панелей, катушек и т.д.
К установочной керамике относятся электрофарфор и стеатит.
Электрофарфор состоит из каомина и полевого шпата, кварцевого песка с добавками огнеупорной глины. Он применяется в целях низкого напряжения. …
|
|
|
С повышением температуры электрофарфора возрастают диэлектрические потери.
Ультрафарфор – состоит из окиси …, огнеупорной глины.
Обладают высокими механическими и диэлектрическими свойствами.
Применяется в деталях высокого напряжения и различных видах конденсатора.
Стеатит содержит в своей основе тальк, …
Применяется в качестве изоляторов в радиоаппаратуре. Его свойства чувствительны к температуре.
Конденсаторная керамика используется в качестве диэлектриков конденсаторов. …
Обладает высокой диэлектрической проницаемостью.
Сегнето- и пьезо-электрики.
Сегнетоэлектрики – керамические материалы, которые в определенном интервале температур обладают самопроизвольной поляризацией.
Диэлектрическая проницаемость резко зависит от температуры и напряженности электрического поля.
Широкое применение в практике нашел материал этого класса: тибар (титан и барий). Он используется для изготовления малогабаритных конденсаторов.
Пьезоэлектрики – вещества, у которых под действием механических напряжений возникает поляризация (прямой пьезо-эффект), а под действием электрического поля изменяются размеры (обратный пьезо-эффект).
Таким образом пьезоэлектрики – электромеханические преобразователи, которые превращают механическую энергию в электрическую и обратно.
Пьезоэффект характеризуется величиной заряда, который проявляется на поверхности диэлектрика под действием единицы силы. Эта величина называется модульным зарядом.
Материал пьезоэлектрика – твердый раствор на основе титана, бария и ниобия.
Пьезоэлектрики применяют для стабилизации частоты передатчиков, для генерации ультразвука, измерения деформаций и т.д.
|
|
|
