Механические, тепловые и химические свойства диэлектриков

В условиях эксплуатации на материалы электрической изоляции повышенная температура воздействует в течение длительного времени, вызывая необратимые изменения свойств — тепловое старение. Органические диэлектрики, как правило, сильней подвержены тепловому старению, чем неорганические. В разных веществах, при разных температурных уровнях интенсивность термоокислительной деструкции, являющейся основным механизмом теплового старения, протекает по-разному. В первой стадии теплового старения за счет удаления остатков влаги и растворителей, улетучивания некоторых низкомолекулярных составных частей и других процессов электрические свойства твердых диэлектриков могут даже улучшаться без существенного снижения механических свойств. В дальнейшем термоокислительная деструкция, сопровождающаяся в органических диэлектриках выделением разных продуктов окисления, в том числе СО, СО2, Н2О и других продуктов иногда кислого характера с химическими агрессивными свойствами, будет вызывать прогрессивное ухудшение механических характеристик, в первую очередь тех, которые особенно чувствительны к появлению хрупкости материала падает удлинение при разрыве, число перегибов, удельная ударная вязкость, гибкость при изгибании вокруг стержней. В материале могут появляться сперва микроскопические, потом и более крупные трещины. При воздействии влаги, проникающей в эти трещины, может сильно снижаться удельное объемное сопротивление, возрастать tgб, падать электрическая прочность. Появление хрупкости особенно опасно при наличии динамических механических нагрузок, тряски, вибраций. Поэтому для выявления влияния теплового старения на электрические характеристики часто пользуются циклическими испытаниями чередующимися воздействиями на образцы высокой температуры, вибрации и влажности. При достаточно глубоком тепловом старении может произойти сильное науглероживание органического [c.98]

Прочность диэлектриков и особенности их механических свойств являются дополнительным критерием выбора материалов. Керамика, стекло и ситаллы — наиболее прочные диэлектрики. Характерной особенностью этих материалов является хрупкость их прочность на сжатие в несколько раз больше прочности на изгиб. Предел прочности на изгиб равен 30 - 300 МПа, а у ряда ситаллов возрастает до 500 МПа. Для хрупких диэлектриков исключительно важно учитывать тепловое расширение, особенно когда речь идет о работе в условиях быстрых смен температуры или о соединении диэлектриков с металлами. Температурный коэффициент линейного расширения керамики и тугоплавкого стекла не превышает 8 у легкоплавких стекол он равен (15. .. 30) 10 °С , а у ситаллов в зависимости от химического состава [c.604]

Испытания на тепловое старение, Единой стандартизованной методики для испытания диэлектриков на тепловое старение не существует. Обычно старение осуществляется при выдержке образцов материалов в термостате при повышенной температуре, причем свойства образцов (механическая прочность, гибкость, кислотное число и т. д.) после определенного времени выдержки измеряются и сравниваются с показателями не подвергавшегося старению материала. При тепловом старении, помимо температуры, большое влияние на скорость старения могут иметь доступ кислорода (вентиляция) или же старение в замкнутом объеме воздуха или масла и т. п. повышение давления воздуха или увеличение концентрации кислорода присутствие озона, являющегося более сильным окислителем, чем кислород освещение, особенно ультрафиолетовая радиация одновременное воздействие, кроме нагрева, электрического поля, различных химических активных сред, механических вибраций и т. п. [c.72]

Каким же образом мы должны подходить к уточнению понятия допустимой рабочей температуры электрической изоляциии При повышении температуры в электроизоляционных материалах протекает ряд процессов, изменяющих их свойства. Эти процессы, определяемые прежде всего химическим составом и условиями работы изоляции в тепловом поле, могут быть весьма различными. Прежде всего при сохранении высокой механической прочности, неизменности геометрических размеров и формы изделия и т. п. электроизоляционные свойства материала могут ухудшаться настолько, что это само по себе ограничит допустимую рабочую температуру материала. Так, например, обычный электротехнический фарфор и многие стекла три повышении температуры быстро снижают электроизоляционные свойства. Но и механические и другие общие физические свойства диэлектриков [c.269]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...