ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ. КЛАССИФИКАЦИЯ

Диэлектрические материалы имеют чрезвычайно важное значение для электротехники. К ним принадлежат электроизоляционные ма­териалы; они используются для создания электрической изоляции, которая окружает токоведущие части электрических устройств и отделяет друг от друга части, находящиеся под различными электри­ческими потенциалами. Назначение электрической изоляции — не допускать прохождения электрического тока по каким-либо неже­лательным путям, помимо тех, которые предусмотрены электриче­ской схемой устройства. Очевидно, что никакое, даже самое простое,

электрическое устройство не может быть выполнено без использо­вания электроизоляционных материалов.

Кроме того, электроизоляционные материалы используются в ка­честве диэлектриков в электрических конденсаторах для создания определенного значения электрической емкости конденсатора, а в некоторых случаях для обеспечения определенного вида зависи­мости этой емкости от температуры или иных факторов.

Наконец, к диэлектрическим материалам принадлежат и актив­ные диэлектрики, т. е. диэлектрики с управляемыми свойствами! сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, электреты (см. стр. 28, 173).

Наибольшая часть содержания гл. 6 посвящена электроизоляци­онным материалам, которые образуют самый многочисленный тип электротехнических материалов вообще, однако невозможно описать все виды электроизоляционных материалов. Поэтому основная за­дача — дать представление об основах рациональной классифика­ции электроизоляционных материалов и общие для тех или иных групп этих материалов особенности. Будут описаны также некото­рые наиболее типичные и широко распространенные виды современ­ных электроизоляционных материалов, причем их параметры и за­висимости последних от различных факторов будут использоваться для иллюстрации общих положений учения о диэлектриках.

В различных случаях применения к электроизоляционным ма­териалам предъявляются самые разнообразные требования. Помимо электрических свойств, которые были рассмотрены в первых четырех главах, большую роль играют механические, тепловые и другие физико-химические свойства (см. гл. 5), способность материалов под­вергаться тем или иным видам обработки при изготовлении из них необходимых изделий, а также стоимость и дефицитность мате­риалов.

Электроизоляционные материалы подразделяются по их агре­гатному состоянию на газообразные, жидкие и твердые. В особую группу могут быть выделены твердеющие материалы, которые в ис­ходном состоянии, во время введения их в изготовляемую изоляцию, являются жидкостями, но затем отверждаются и в готовой, находя­щейся в эксплуатации, изоляции представляют собой твердые тела (например, лаки и компаунды).

Большое практическое значение имеет также разделение электро­изоляционных материалов в соответствии с их химической приро­дой на органические и неорганические. Под органическими вещест­вами (подробнее см. § 6-4) подразумеваются соединения углерода; обычно они содержат также водород, кислород, азот, галогены или иные элементы. Прочие вещества считаются неорганическими; многие из них содержат кремний, алюминий (и другие металлы), кислород и т. п.

Многие органические электроизоляционные материалы обладают ценными механическими свойствами, гибкостью, эластичностью, из них могут быть изготовлены волокна, пленки и изделия других разнообразных форм, поэтому они нашли весьма широкое приме­нение. Однако органические электроизоляционные материалы, за

исключением фторлонов, полиимидов, имеют относительно низкую нагревостойкость.

Неорганические электроизоляционные материалы в большинстве случаев не обладают гибкостью и эластичностью, часто они хрупки; технология их обработки сравнительно сложна. Однако, как пра­вило, неорганические электроизоляционные материалы обладают значительно более высокой нагревостойкостью, чем органические, а потому они с успехом применяются в тех случаях, когда требу­ется обеспечить высокую рабочую температуру изоляции.

Существуют и материалы со свойствами, промежуточными между свойствами органических и неорганических материалов: это элементо-органические материалы, в молекулы которых, помимо атомов уг­лерода, входят атомы других элементов, обычно не входящих в со­став органических веществ и более характерных для неорганических материалов.' Si, Al, P и др. (см. § 6-6).

Поскольку значение длительно допускаемой рабочей температуры электрической изоляции часто играет первостепенную роль на прак­тике, электроизоляционные материалы и их комбинации (электроизо­ляционные системы электрических машин, аппаратов) часто относят к тем или иным классам нагревостойкости (см. § 5-3).

Необходимо иметь в виду, что электроизоляционные, механиче­ские, тепловые, влажностные и другие свойства диэлектриков за­метно изменяются в зависимости от технологии получения и обработ­ки материалов, наличия примесей, условий испытания и г. д. Поэтому численные значения параметров материалов, приводимые в гл. 6, во многих случаях следует рассматривать лишь как ориентировочные.

Поиск по сайту: