ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Различные физико-химические характеристики электроизоляционных материалов из "Электротехнические материалы Издание 6 " Растворимость. Это свойство важно для подбора растворителей лаков, пластификаторов и пр., а также для оценки вопроса о стойкости электроизоляционных материалов к действию различных жидкостей, с которыми этим материалам приходится соприкасаться как в процессе изготовления изоляции (например, при пропитке лаками), так и в эксплуатации (изоляция маслонаполненных трансформаторов и т. п.). [c.25] Растворимость твердых материалов может быть оценена количеством материала, переходящим в раствор за единицу времени с единицы поверхности материала, соприкасающейся с растворителем. Кроме того, нередко оценивают растворимость по тому наибольщему количеству вещества, которое может быть растворено в данном растворителе (т. е. по концентрации насыщенного раствора). [c.25] Как общее правило, легче всего растворяются вещества, близкие к растворителю по химической природе. Так, углеводороды, например парафин, каучук, растворяются в жидких углеводородах смолы, содержащие гидроксильные группы, фенолформальдегидные и другие смолы, растворяются в спирте и т. п. Растворимость уменьшается с повышением степени полимеризации (молекулярного веса) высокомолекулярные вещества с линейной структурой молекул ( 11) растворяются сравнительно легко, а с пространственной структурой — весьма трудно. При повышении температуры растворимость обычно сильно увеличивается. [c.25] Химическая стойкость. Стойкость к разъеданию (коррозии) различными соприкасающимися веществами (газами, водой, кислотами, щелочными и солевыми растворэдми и т. п.) электроизоляционных материалов весьма разнообразна. При определении химической стойкости образцы материалов на длительное время помещают в условия, по возможности более близкие к эксплуатационным или еще более суровые с точки зрения выбора концентрации химически активной среды, температуры (при повышении температуры интенсивность коррозии сильно увеличивается) и т. д., после чего определяют изменение внешнего вида образцов, их веса и других характеристик. [c.25] Для масел, смол и т. п. измеряют кислотное чис-л о, характеризующее содержание в материале свободных ислот. Кислотное число есть количество миллиграммов едкого кали КОН, которое требуется для того, чтобы нейтрализовать все свободные кислоты, содержащиеся в 1 г испытуемого материала (пример обозначения — 0,4 л г КОН/г). Эта величина определяет технологические особенности материала, а также способность материала вызывать коррозию соприкасающихся с ним тел, например металлов. В трансформаторном масле высокое кислотное число является важным признаком плохой очистки при изготовлении или далеко зашедшего процесса старения масла (см. гл. 3). [c.26] Гигроскопичность. Электроизоляционные материалы в большей или меньшей степени гигроскопичны, т. е. обладают способностью впитывать в себя влагу из окружающей среды (при смачивании водой) или даже при соприкосновении с влажным воздухом, и в л а г о п р о н и-ц а е м ы, т. е. способны пропускать сквозь себя влагу. Эти свойства электроизоляционных материалов весьма важны, так как при увлажнении диэлектриков их электрические свойства резко ухудшаются, о чем мы упоминали выше. [c.26] Образец электроизоляционного материала, помещенный в определенные условия влажности и температуры окружающей среды, через достаточно большое время достигает некоторого равновесного состояния влажности. [c.26] Определение влажности электроизоляционных материалов важно для уточнения условий, при которых производится испытание электрических свойств данного материала. Кроме того, для заметно гигроскопичных материалов, приемка и сдача которых происходят по весу, определение влажности весьма важно для строгого учета количества материала. Для текстильных и тому подобных материалов устанавливается так называемая кондиционная влажность, соответствующая равновесной влажности материала при нахождении его в воздухе в нормальных условиях, т. е. при относительной влажности 65% и температуре 20° С так, для кабельной бумаги кондиционная влажность принимается равной 8%. [c.27] При сравнительных испытаниях гигроскопичности и во-допоглощаемости электроизоляционных материалов следует обратить внимание на то, чтобы образцы имели определенные стандартную форму и размеры. В противном случае образцы с большой поверхностью при том же объеме покажут большие значения ш 1 и Шг, так как поглощение влаги наружными слоями материала происходит быстрее, чем глубинными. [c.28] Материалы анизотропного строения впитывают влагу в различных направлениях с различной скоростью. Так, дерево скорее впитывает влагу в направлении вдоль волокон, т. е. с торцового спила ствола слоистые пластики — вдоль слоев и т. д. [c.28] Различные влектроизоляционные материалы обладают значениями и Шг в пределах от сотых долей до десятков процентов. Относительно гигроскопичны диэлектрики, молекулы которых содержат гидроксильные группы — ОН такова, например, целлюлоза ( 20). Некоторые диэлектрики, как парафин, полиэтилен, политетрафторэтилен практически негигроскопичны, а также не смачиваются водой. [c.28] Помимо химической природы, на гигроскопичность материала существенное влияние оказывает строение. Большую роль играют наличие и размер капиллярных пор в материале, в которые может проникать влага. Сильно пористые материалы, в частности волокнистые, более гигроскопичны, чем материалы плотного сплошного строения. [c.28] Влагопроницаемость. Кроме гигроскопичности, большое практическое значение имеет влагопроницаемость электроизоляционных материалов, т. е. способность их пропускать через себя пары воды. Эта характеристика чрезвычайно важна для оценки качества материалов для защитных покровов шланги кабелей, опрессовка конденсаторов, ком-паундные заливки, лаковые покрытия изоляции электрических машин и т. п. [c.29] Для различных материалов влагопроницаемость изменяется в весьма широких пределах. Так, для парафина значение А равно 0,0007 для полистирола — 0,03 для резин от 0,03 до 0,08 для триацетата целлюлозы — около 1 для целлофана — 5 мкг см- ч - мм рт. ст. Для стекла, а также для металлов практически можно считать Л=0. [c.29] Для уменьшения гигроскопичности и елагопроницаемости пористых электроизоляционных материалов широко применяется их пропитка (подробнее см. 18). Необходимо иметь в виду, что пропитка целлюлозных волокнистых материалов и других гигроскопичных органических диэлектриков дает липш замедление увлажнения материала, не влияя на равновесную влажность это объясняется тем, что молекулы пропиточных материалов имеют весьма большие размеры по сравнению с размером молекул воды и не в состоянии создать полной непроницаемости пор материала для влаги. [c.30] Тропикостойкость. В настоящее время большое внимание привлекает к себе изучение эксплуатации электротехнических материалов и изделий в странах с тропическим и субтропическим климатом. Эти страны характериз тотся большой интенсивностью солнечного злучения и высокой температурой воздуха кроме того, во многих тропических странах Ихмеет место весьма высокая влажность, так что изоляция электрических устройств одновременно подвергается воздействию как высокой температуры, так и высокой влажности. Поэтому условия работы электрической изоляции в тропиках весьма тяжелы. Кроме того, в тропических странах с влажным климатом чрезвычайно интенсивно развиваются плесневые грибки и другие микроорганизмы, оказывающие разрушающее действие на многие органические электроизоляционные материалы. Так, весьма подвержены действию плесени целлюлозные материалы — дерево, бумага, картон, фибра и др. (стр. 107—113), лаки на основе льняного масла (стр. 188) и др. Менее подвержены действию плесени синтетические материалы практически устойчивы к плесени неорганические материалы. В тропиках приходится считаться и с возможностью повреждения изоляции, кабельных оболочек и т. п. термитами (белыми муравьями) и другими животными. В тропических условиях могут подвергаться разрушению (коррозии) также и металлы и другие материалы, кроме электроизоляционных. В ряде случаев весьма опасны для электроизоляционных и других материалов даже транспортировка и хранение на складах в тропических условиях. [c.30] Радиационная стойкость. Интенсивное воздействие жестких излучений (а-, р- и у-лучей, потоков нейтронов и др.) радиоактивных веществ, ускорителей элементарных частиц, ядерных реакторов и т. п. может оказать заметное влияние на электроизоляционные материалы. При этом могут происходить как изменения электрических свойств этих материалов, так и глубокие физико-химические превращения. Так, органические полимеры могут становиться более твердыми и тугоплавкими (стр. 74), но и более хрупкими и даже полностью разрушаться (стр. 75), а иногда, наоборот, размягчаться и разжижаться. [c.31] Жесткие излучения могут влиять и на другие, помимо электроизоляционных, электротехнические материалы так, под их действием может возрастать удельное электрическое сопротивление меди и других проводников, нарушаться работоспособность полупроводниковых приборов и др. [c.31] Способность электроизоляционного материала или электрической изоляции без повреждений и без существенного ухудшения практически важных свойств выдерживать воздействие ионизирующих излучений называется радиационной стойкостью. [c.31] Вернуться к основной статье