МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДИЭЛЕКТРИКОВ

Поскольку детали из электроизоляционных материалов подвергаются воздей­ствию механических нагрузок, большое яржпкеское значение имеют механическая прочность этих материалов и способность их не деформироваться под действием механических чад ряжений.

Прочность при растяжении, сжатии и изгибе. Простейшие виды статических механических нагрузок — растягивающих, сжимающих и изгибающих — изучаются на основании: элементарных, закономерностей, изаеетвых из курса прикладной механики (сопротивления материалов).

Значения пределов прочности при растяжении Ор, сжатии ос и изгибе аи в си­стеме единиц СИ выражаются в паскалях (1 Па = I Н/и* яг \0г* кгс/сма).

Для элеятроязоляциониых матерввлов- анизотропного строения (слоистых, волокнистых) значения механический прочности сильно зависят от направления приложения нагрузки. Важно етметить, что для некоторых диэлектриков (стекло, керамическле материалы, многие пластмассы) предел прочности при сжатии значи­тельно больше, чем при растяжении и изгибе (в то время (йж у металлов вр, о*о и «ти имеют один1 и тот же порядок). Тая, например, у кварцевого стекла при сжи­мающих напряжениях можно получить а0 ж 200 МПа, а при растяжении ао я* «а&МП

Механическая прочность ряда диэлектриков сильно зависит от площади по­перечного сечения образцов.

Предает прочности стеклянного- волокна увеличиваете» ври 5'мемьшеяии его диаметра, щт диаметрах порядка 0,01 мм он становится равным пределу прочности бронзы (рм. § 6-16).

Механическая прочность электроизоляционных м териалов сильно зависит от температуры, как правило, уменьшаясь с ее ростом (рис. 5-5). Прочность гигро­скопичных материалов нередко существен»© зависит от влажности.

Определение предела прочности и отноогг.елыюй деформации: при разрушении дает некоторое представление о механической прочности материала и его способ­ности деформироваться под нагрузкой (р пластических свойствах материала). Однако эти испытания еще не дают исчерпывающих сведений о поведении материала под действием- иеханической нагрузки. Так, некоторме яиггериалы (Ь особенности термо­пластичные) способны деформироваться при длительном воздействии. Это так. назы­ваемое пластическое, или холодное, течение материала. Пластическое течение весьма нежелательно, если изделие в эксплуатации должно длительно сохранять неизмен­ными форму и размеры. При" повышения температуры и приближения ее к темпера­тур* размягчении1 данного материала пластическое течение материала сильно уве­личивается.

Рис. 5-7. Зависимость вязкости жидкости от теиперагурм

В некоторых случаях -большое практическое значе­ние имеют хрупкость, вязкость и другие механические характеристики электроизоляционных материалов.

Хрупкость — способность разрушаться без заметной пластической деформации. Хрупкого, зависит от струк­туры материала * условий испытания; увеличивается при увеличении скорости нагружен и я и при понижении температуры, при повышении степени концентрации на­пряжений. Хрупкость шггеряала, наблюдающаяся только при ударных вагруахах, называется ударной хрупкостью. Многие материалы хрупки, т. е. обладая сравнительно высокой прочностью по отношению к статическим нагрузкам, в то же время легко разрушаются динамическими (внезапно прилагаемыми) усилиями.

Из рнс. 5-6 следует, что у керамики предел упругости н предел прочности при статическом растяжении практически совпадают, т у металла веред разруше­нием обнаруживается пластическое течение.

Распространенный прием для оценки способности материала выдерживать динамические нагрузки {хрупкости материала) — испытание на ударный изгиб (определение ударной вязкости). Ударная вязкость вуд материала— это затрачен­ная на излом образца энергия W, отнесеаная к нлошддя яотверечного сечения об­разца S. Ударная вязкость в системе СИ измеряется в ДжУм2<1 Дж/м3 т КРкгс X X см/см2).

Очень высокой ударной вязкостью обладает полиэтилен, у которого оуд пре­вышает 100 кДж/и2, для керамических материалов и микалекса ауд составляет всего 2—5 «Дж/м2.

В некоторых случаях проверяют способность электроизоляционных материалов выдерживать без разрушения длительное воздействие вибраций, т. е. повторя­ющихся колебаний определенной частоты я амплитуды. Такая проверка чаще всего производится на готовых изделиях, которые для этой цели крепятся на платформах (вибростендах), подвергающихся вибрациям до заданному режиму от соответству­ющего приводного механизма. Определение вибропрочности важно, например, для оценки изоляции ракетного и самолетного электрооборудования.

Вязкость. Для жидких и полужидких электроизоляционных материалов, ма­сел, лаков, заливочных и пропиточных компаундов важной механической характе­ристикой является вязкость. Вязкость (внутреннее трение) — свойство жидкостей и газов оказывать сопротивление перемещению одной части относительно другой. Количественно вязкость характеризуется значением величины Т), называемой коэф-фициешпом динамической вязкости, или коэффициентом внутреннего трения. Вяз­кость представляет «обой величину, входящую во многие законы гидродинамики вязких сред,

В системе СИ кинематическая вязкость измеряется в м2/с, а в системе СГС

Вязкость всех веществ, не претерпевающих при нагреве химических изменен**, сильно уменьшается с вовышением температуры

Вопрос 15

Поиск по сайту: