ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Электрические свойства из "Механическая прочность эпоксидной изоляции " Эпоксидные компаунды обладают высокими электроизоляционными свойствами, благодаря че.му они широко применяются в высоковольтно аппаратуре [21, 22, 66, 73, 94]. В работе [91] отмечается, что 12% общего производства эпоксидных смол потребляется в электротехнической промышленности. При оценке пригодности эпоксидных компаундов для тех или иных целей электрические свойства часто являются определяющими. Лишь после выбора компаунда по электроизоляционным характеристикам обращают внимание на физико-механические характеристики. Поэтому в данной работе, посвященной механической прочности эпоксидных компаундов, следует дать также краткое описание их электрических свойств. [c.60] Представляет также интерес выявить некоторые качественные аналогии между механическими и электрическими свойствами эпоксидных компаундов. [c.60] Общая оценка диэлектрических свойств эпоксидных смол дана в работах 181, 84]. В них показано, что эпоксидные смолы, отвержденные аминными и кислотными отвердителями, являются полярными диэлектриками. Дипольные потери и поляризация связаны в отвержденных эпоксидных смолах и компаундах с процессами релаксации. В настоящее время нет законченной теории диэлектрической поляризации полимеров (136], однако во многих случаях удается найти правильное качественное объяснение молекулярного механизма поляризации. [c.61] Как показывает сравнение, характер обеих зависимостей одинаков, что подтверждает одинаковый молеку.тярный механизм рассматриваемых явлений. В стеклообразном состоянии поляризация невелика, tg б незначителен и почти не изменяется в температурном интервале, соответствующем этому состоянию. [c.61] В переходной области и в области температур, соответствующей высокоэластическому состоянию, повышение температуры увеличивает поляризацию, но одновременно у.меньшает и внутреннее трение из-за снижения вязкости. Ход кривой tgб(7) есть результат воздействия этих двух факторов. [c.61] До максимума кривой трение велико, поэтому потери растут, а после максимума потери у.меньшаются, так как сильно уменьшается трение. Дальнейшее возрастание б после минимума кривой связано с увеличением электропроводности. [c.61] Большой практический интерес представляет вопрос о влиянии наполнителей на диэлектрические свойства компаундов. В работе [7] отмечается возрастание tg б у наполненных компаундов по сравнению с ненаполненными. В этой же работе отмечается и влияние количества отвердителя на Однако это влияние при разных температурах различно. При Т Тс увеличение количества отвердителя сопровождается увеличением tg б, а при Т Тс—снижением. Величина диэлектрической проницаемости мало зависит от количестиа отвердителя. [c.62] В работе [91] также указывается на увеличение tg б у наполненных заливочных эпоксидных компаундов по сравнению с ненаполненными, а также на малую зависимость е от наполнителя. [c.62] Более обширные сведения о влиянии различных факторов на диэлектрические свойства компаундов приведены в работе [124]. В частности, отмечается отрицательное влияние на величины е и tg 6 пластификаторов. [c.62] Значительное улучшение диэлектрических характеристик достигается введением наполнителей с высокой диэлектрической проницаемостью и малыми диэлектрическими потерями. К таким наполнителям относятся окись титана ТЮг и титанат кальция СаТЮз [124]. [c.62] Путем измерения е и tg б на образцах компаундов, выдержанных в воде, можно косвенно судить об их влагостойкости. У образцов из компаундов Д-1, Д-2, Д-3 и Д-4, выдержанных в воде в течение 65 000 ч, Ь п г мало изменились, что свидетельствует о высокой влагостойкости эпоксидных компаундов [124]. [c.62] В целом эпоксидные компаунды как диэлектрики характеризуются сравнительно большими диэлектрическими потерями и не могут быть использованы как электроизоляционные материалы в высокочастотной аппаратуре. [c.62] Одной из важнейших электрических характеристик диэлектриков является электрическая прочность пр. Величина электрической прочности, определяемая для одного и того же материала, очень сильно зависит от метода испытания на электрическую прочность. Для эпоксидных компаундов приняты две методики испытаний — в однородном и резко неоднородном электрическом поле с переменным напряжением. Эти методики подробно описаны в работе [124], там же приводятся результаты испытаний большого числа компаундов. [c.62] Между электрической и механической прочностью эпоксидных компаундов наблюдается довольно четкая аналогия. На рис. 38 приведена температурная зависимость электрической прочности компаунда Д-2 [124], относящегося к жестким компаундам. Если сопоставить эту зависимость с температурными зависимостями кратковременного предела механической прочности жестких компаундов (см. рис. 22), то обнаруживается явная аналогия в ходе этих зависимостей. Характерно наличие максимумов на обеих зависимостях и значительное снижение электрической и механической прочности в области температур, соответствующей высокоэластическому состоянию. [c.62] Однако можно также заметить, что кривая зависимости Еп-р(Т) по сравнению с кривой зависимости Ств Т) сильно сдвинута в область положительных температур. По-видимому, этим можно объяснить малое изменение электрической прочности по сравнению с механической прочностью при температурах выше Гс у компаунда Д-132. Электрическая прочность этого компаунда мало меняется в диапазоне температур 20—110° С и постепенно снижается с 40 кв/мм при 110° С до 30 кв/мм при 150° С. Механическая же прочность у жестких компаундов при 150° С более чем на порядок ниже прочности при комнатной температуре. [c.62] Аналогична зависимость механической прочности от времени. [c.63] Очень показательны с точки зрения аналогии между механическими и электрическими свойствами также зависимости, представленные на рис. 40. [c.63] На электрическую прочность, как и на диэлектрические свойства, влияют количество и тип наполнителей и других компонентов. [c.63] На электрическую прочность в значительно большей степени, чем на механическую, влияет масштабный эффект. При увеличении толщины образца с 1 до 10 мм. электрическая прочность эпоксидного компаунда на основе смолы ЭД-6 снижается в 3,6 раза (с 80 до 22 кв/мм) (74]. [c.65] Особенно чувствительна электрическая прочность эпоксидных компаундов к неоднородностям структуры, и в частности к воздушным включениям. В работе [24] отмечается, что, несмотря на высокую кратковременную электрическую прочность компаундов (М—80 кв мм), при расчетах высоковольтных конструкций, в которых применяются эпоксидные компаунды, величина усредненной напряженности поля принимается равной 1,7—3 кв мм. Это объясняется тем, что в воздушных или газовых включениях возникает напряженность поля, значительно превышающая их пробивную напряженность. При этом во включениях возникают частичные разряды, длительное воздействие которых вызывает эрозию полимеров и постепенно разрушает изоляцию и снижает ее электрическую прочность [136]. [c.65] Вернуться к основной статье