Матеріалознавство радіоапаратів

Його випускають у вигляді фасонних виробів, а  також у вигляді листів і плит товщиною від 6 до 60 мм. Асбогетінакс - шарувата пластмаса, одержувана гарячим пресуванням листів азбестового паперу, що містить 20% сульфатної целюлози або азбестового паперу без целюлози, просочених епоксидно-фенолоформальдегідних сполучною. З розглянутих шаруватих електроізоляційних матеріалів найбільшою нагревостойкость, кращими електричними і механічними характеристиками, підвищеною вологостійкістю і стійкістю до грибкової цвілі володіють склотекстоліти на кремнійорганічних та епоксидних зв'язуючих. Намотані електроізоляційні вироби намотані електроізоляційні вироби являють собою тверді трубки і циліндри, виготовлені методом намотування на металеві круглі стрижні будь-яких волокнистих матеріалів, попередньо просочених зв'язуючою речовиною. В якості волокнистих матеріалів застосовують спеціальні сорти намотувальних або просочувальних паперів, а також бавовняні тканини і склотканини. Єднальними речовинами є бакелітові, епоксидні, кремнійорганічні та інші смоли. Намотані електроізоляційні вироби разом з металевими стрижнями, на які вони намотані, сушать при високій температурі. З метою гігроскопічності намотаних виробів їх лакують. Кожен шар лаку сушать в печі. До намотаним виробам можна віднести і суцільні текстолітові стрижні, тому що їх теж отримують шляхом намотування заготовок з текстильного наповнювача, просоченого бакелітовим лаком. Після цього заготовки піддають гарячому пресуванню в сталевих прес-формах. Намотані електроізоляційні вироби застосовують в трансформаторах з повітряною і масляною ізоляцією, в повітряних і масляних вимикачах, різних електроапаратів і вузлах електроустаткування. Мінеральні електроізоляційні матеріали До мінеральних електроізоляційних матеріалів відносяться гірські породи: слюда, мармур, шифер, талькохлоріт і базальт. Також до цієї групи належать матеріали, що отримуються з портландцемента і азбесту (азбестоцемент і асбопласт). Вся ця група неорганічних діелектриків відрізняється високою стійкістю до електричної дуги і володіє достатньо високими механічними характеристиками. Мінеральні діелектрики (крім слюди і базальту) піддаються механічній обробці, за винятком нарізування різьби. Електроізоляційні вироби з мармуру, шиферу та талькохлоріта отримують у вигляді дощок для панелей та електроізоляційних підстав для рубильників і перемикачів низької напруги. Точно такі ж вироби з плавленого базальту можна отримати тільки методом лиття у форми. Щоб базальтові вироби володіли необхідними механічними і електричними характеристиками, їх піддають термічній обробці з метою утворення в матеріалі кристалічної фази. Електроізоляційні вироби з азбестоцементу та асбопласта представляють собою дошки, підстави, перегородки і дугогасильні камери. Для виготовлення такого роду виробів використовують суміш, що складається з портландцементу і азбестового волокна. Вироби з асбопласта отримують холодним пресуванням з маси, в яку додано 15% пластичного речовини (каоліну або формувальної глини). Цим досягається велика текучість початкової пресувальної маси, що дозволяє отримувати з асбопласта електроізоляційні вироби складного профілю.  
 
 
 
 
 

Основним недоліком  багатьох мінеральних діелектриків (за винятком слюди) є невисокий рівень їх електричних характеристик, викликаний великою кількістю пор і наявністю оксидів заліза.

Таке явище  дозволяє використовувати мінеральні діелектрики тільки в пристроях  низької напруги. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

2. ДІЕЛЕКТРИЧНІ ТА  ЕЛЕКТРИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДІЕЛЕКТРИКІВ У ЗАДАЧАХ МАТЕРІАЛОЗНАВСТВА АПАРАТІВ

2.1. ДІЕЛЕКТРИЧНА ПРОНИКНІСТЬ  СКЛАДНИХ ДІЕЛЕКТРИКІВ

Задача 2. Діелектрик плоского конденсатора являє собою поєднання двох матеріалів: N₁ i N₂. Побудуйте графік залежності діелектричної проникності суміші відносно об’ємного вмісту означених  матеріалів (від 0 до 1), а якщо вони: а) включені послідовно; б) включені паралельно; в) розподілені хаотично.

ε₁=7,0

ε₂=4,2

N₁=0…1

N₂=1…0

ε - ?

            Слюда- мусковіт – це речовина від прозорого до білого, рідше - до жовтого, рожевого, зеленого кольорів. Ії формула KAl2(Si3Al)O10(OH,F)2. Інші назви: біла, калієва слюда.Входить до складу лише кислих порід (гранітоїди та ріоліти).

          Эпоксидные лаки – Це лаки, на основі епоксдиних смол, або їх модифікацій. Епоксидні смоли - олігомерні продукти поліконденсації епіхлоргідрину з багатоатомними фенолами, спиртами, поліамінамі, багатоосновними кислотами 
 
 
 

Розв’язання

а) Послідовне включенння

для вирішення  цієї задачі я використав формулу  Ліхтенегера

    (1)

-діелектрична проникність;

де ε1 і ε2 –  відносна діелетрична проникність;

N₁ і N₂ – об’ємні концентрації компонентів двох матеріалів;

х – константа  характеризує розподіл компонентів  і що приймає значення від -1 до 1.

    (2-3)

При послідовному з’єднанні у нашому випадку х=-1, тому формула Ліхтенегера буде мати вид:

    (4)

Звідси  -діелектрична проникність буде дорівнювати:

    (5)

По формулі  розраховуємо значення і заповняєм  таблицю:  

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

По результатах  будуємо графікрафік залежності діелектричної проникності від  концентрації компонентів(див. додаток 1).

б) Паралельне включення

для паралельного включення х=1, тому формула Ліхтенегера  буде мати вигляд:

    (6)

-діелектрична проникність;

ε1 і ε2 – відносна діелетрична проникність;

N1 і N2 – об’ємні концентрації компонентів двох матеріалів;

    (7-8)

Кінцева формула  для розрахунку буде:

    (9)

Підставивши у  формулу значення отримаємо таблицю  з даними:

 
 
 
 
 
 
 

По даних таблиці  будуємо графік (див. додаток 2)

При послідовному з’єднанні змінних по об’єму залежність від N приймають слабку нелінійність.

в) Змішане включення 
 
 
 

При змішаному  включенні х=0 тому формула Ліхтенегера  набуде виду:

    (10)

ε1 і ε2 – відносна діелетрична проникність;

N1 і N2 – об’ємні концентрації компонентів двох матеріалів;

    (11-12)

Формула для  розрахунку буде такою:

Отримавши кінцеву  формулу підставивши в нею  значення задачі, отримаємо таблицю  значень:

 
 
 
 
 
 
 

По даних таблиці  будуємо графік (див. додаток 3)

ВИСНОВОК: В ході рішення  даної задачі було розраховано діелектричну проникність складного діелектрика, який складається з двох матеріалів(N₁, N₂), які включені паралельно, послідовно та хаотично. Залежності діелектричних проникностей від складу конденсатора показані на графіках у додатках 1-3.

 
 
 
 
 
 
 

3.ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ КОНДЕНСАТОРА 

      На  електроди конденсатора з розмірами  20*40  мм подано напруга 2500 В. Відстань між електродами 4 мм. Визначити ємність, опір ізоляції, струп крізь конденсатор при постійній напрузі, а також величину діелектричних втрат а)при постійній напрузі, б)при змінній напрузі з частотою 50Гц, в)при змінній напрузі з частотою 400Гц.