Электроизоляционные материалы Свойства диэлектриков

Электротехнические материалы разделяются на три группы металлы, неметаллические материалы (электроизоляционные материалы или диэлектрики) и полупроводники. В данном учебном пособии рассматриваются электротехнические материалы двух групп металлы и полупроводники. В связи с задачами курса в учебном пособии большое внимание уделяется эксплуатационным характеристикам материалов. Современное развитие науки о металлах характеризуется возрастанием роли физических представлений. Поэтому в учебном пособии главам, посвященным конкретному изучению свойств отдельных групп электротехнических материалов, предшествуют главы, в которых рассматриваются некоторые вопросы физического металловедения. [c.4]

На использовании пассивных свойств диэлектрических материалов основано самое существенное их применение в электротехнике — в качестве электроизоляционных материалов и диэлектриков конденсаторов обычных гидов. [c.4]

Синтетические материалы получают все большее применение благодаря тому, что могут быть созданы с заранее заданными характеристиками, намного превышающими характеристики естественных материалов. Свойства диэлектриков зависят от их молекулярного строения. Благодаря достижениям химии и химической промышленности можно создавать синтетические электроизоляционные материалы с оптимальным для своего назначения молекулярным строением. [c.4]

Физико-химические свойства диэлектриков. Электроизоляционные материалы имеют самую различную стойкость к разрушению (коррозии) при контактировании с водой, кислотами, щелочами, солевыми растворами, маслами, топливами, газами. При определении химостойкости образцы длительное время выдерживаются в условиях, наиболее близких к эксплуатационным, после чего определяют изменение их внешнего вида, массы, электрических и других параметров. Например, в нефтяных маслах при эксплуатации происходит коррозия погруженных в масло изоляции и металлов, в процессе которой образуются кислоты и масло стареет. Кислоты содержат и плохо очищенное масло. Количество кислоты в масле характеризуется кислотным числом, равным количеству граммов едкого калия, необходимого для нейтрализации всех свободных кислот, содержащихся в 1 кг испытуемого материала. [c.191]

Диэлектриками называются вещества, основным электрическим свойством которых является способность поляризоваться в электрическом поле. Электроизоляционными материалами называют диэлектрические материалы, предназначенные для создания электрической изоляции токоведущих частей электротехнических установок. Изолятором называется изделие из электроизоляционного материала, задачами которого являются крепление и изоляция друг от друга проводников, находящихся под различными потенциалами пример — изоляторы воздушных линий электропередачи. Электрической изоляцией называется электроизоляционная система определенного конкретного электротехнического изделия, выполненная из одного или нескольких электроизоляционных материалов. [c.158]

Для электроизоляционных материалов решающее значение имеет их стойкость к нагреву, т.е. способность без ущерба для свойств выдерживать нагрев в течение длительного времени. По этой стойкости диэлектрики разделяют на классы (ГОСТ 8865-93) Y, А, Е, В, F, Н и др. В классе Y объединены наименее стойкие целлюлозные, шелковые и полимерные материалы, для них рабочая температура не превышает 90°С. Самыми стойкими к нагреву являются слюда, керамика, стекло, ситаллы, а также полиимиды и фторопласт-4. Они выдерживают длительный нагрев 180 °С и выше. [c.603]

Определение дугостойкости электроизоляционных материалов. Под дугостойкостью понимают способность диэлектрика выдерживать воздействие электрической дуги без недопустимого ухудшения его свойств. Различают стойкость электроизоляционных материалов к действию электрической дуги при высоком свыше 1000 В) переменном напряжении и малых токах и при воздействии дуги, создаваемой постоянным напряжением до 1000 В. Характеристикой дугостойкости при испытаниях переменным напряжением служит время воздействия дуги до наступления пробоя. При испытаниях действием дуги постоянного напряжения материалы разделяются на классы в зависимости от реакции на воздействие дуги. Существующие методы испытаний позволяют лишь сравнивать дугостойкость различных материалов они не дают возможности распространить результаты испытаний, проводимых в условиях чистых и сухих лабораторий, на рабочие условия применения материалов, где влияние окружающей среды, грязи, влаги может существенно изменить дугостойкость материала. Выбор того или иного метода испытаний зависит от особенностей испытуемого материала, его назначения и устанавливается стандартом или техническими условиями на материал или изделие. [c.397]

При длительном воздействии на диэлектрик электрического поля электрическая прочность его постепенно снижается, и пробой может произойти при напряжении, меньшем, чем то, которое вызывает пробой при кратковременном приложении напряжения. Процесс, сопровождающийся ухудшением свойств диэлектрика при длительном приложении электрического поля, называется электрическим старением. Разрушение обусловлено медленным изменением химического состава и структуры диэлектрика. Основной причиной ухудшения свойств является возникновение разрядов в газовых включениях неоднородной изоляции. Разряды вызывают ионизацию газов — распад на ионы и электроны, вследствие чего возникают местные перегревы и местные разрушения. Ниже приведены величины пробивного напряжения некоторых электроизоляционных материалов [c.11]

Как уже отмечалось, диэлектрические материалы обладают высокими удельными сопротивлениями р и в них возможно наличие электростатических полей. Весьма важно для диэлектриков явление поляризации, с рассмотрения которого (см. гл. 15) и начинается третья часть книги. Большое значение для радиоэлектроники имеют также электропроводность диэлектриков (гл. 16) и диэлектрические потери (см. гл. 17). При воздействии на диэлектрик высокого напряжения может произойти пробой. Вопросы пробоя (см. гл. 18) очень важны для изучения надежности как диэлектриков, так и всей радиоэлектронной аппаратуры в целом. Помимо электрических свойств диэлектрических материалов в ряде случаев определяющее значение имеют и общие физико-химические свойства (см. гл. 19) — механическая прочность, нагревостойкость, влагостойкость, химостойкость и т. п. Важнейшие современные электроизоляционные материалы рассмотрены в гл. 20 активные диэлектрики — в четвертой части книги. [c.108]

Главным требованием, предъявляемым к изоляционным резинам, является наличие хороших электроизоляционных (диэлектрических) свойств, поэтому основные материалы, входящие в состав изоляционных смесей, должны быть хорошими диэлектриками. Другие свойства изоляционных резин, имеющие большое значение механическая прочность, эластичность, стойкость к действию тепла, озона, водостойкость — зависят также от свойств, входящих в смеси материалов. [c.146]

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]

Стабильность диэлектрических и механических свойств материалов, изготовленных на основе природной слюды, в условиях длительной выдержки в воздухе и аргоне при 650°С и в вакууме при температуре до 700°С может объясняться следуюш.им образом. В диэлектриках неорганической природы—миканитах на алюмофосфатном связующем — температура 600—700°С еще не вызывает существенных структурных превращений в диэлектриках, содержащих органические группы — стеклослюдинит и слюдопласт с кремнийорганическими связующими, под воздействием такой температуры происходят структурные превращения, приводящие к образованию чисто неорганических материалов с повышенными стабильными свойствами. Характер таких превращений в различных электроизоляционных материалах высокой нагревостойкости подробно рассмотрен в гл. 2. [c.94]

Характеристика изоляционных материалов. Удельное электрическое сопротивление материала характеризуется качеством электроизоляционного материала. Для диэлектриков, применяемых в установках высокого напряжения и конденсаторах, важны также электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость и угол диэлектрических потерь. Кроме электрических свойств электроизоляционных материалов, большое значение имеет механическая прочность, нагревостойкость, гигроскопичность и др. [c.332]

В технических изолирующих материалах, помимо потерь от сквозной электропроводности и потерь от замедленной поляризации самого диэлектрика, возникают дополнительные диэлектрические потери, которые сильно влияют на электрические свойства диэлектриков. Эти потери вызываются наличием посторонних полупроводящих примесей (влаги, окислов железа, углерода и др.) и значительны даже при малом содержании таких примесей в электроизоляционном материале. [c.74]

Приведенная выше классификация диэлектриков позволяет, до известной степени, предопределять основные электрические свойства электроизоляционных материалов, как это показано далее. [c.25]

Свойства электроизоляционных материалов существенно зависят от таких внешних факторов, как температура и влажность. Поскольку электроизоляционные материалы часто работают в условиях, резко отличающихся от нормальных, весьма важно изучение электрических свойств диэлектриков при различных значениях температуры и влажности. Кроме того, создание атмосферы с повышенной температурой зачастую необходимо перед измерением, когда образец должен находиться в указанных условиях достаточно длительное время, что требуется, например, при ускоренных испытаниях на старение. [c.239]

Наряду с определением электрических и физико-химических свойств диэлектриков нередко встает задача, имеющая своей целью установить, имеются ли в электроизоляционном материале внутренние дефекты — посторонние примеси или включения, трещины, расслоения, раковины и т. п. Такие нарушения однородности в непрозрачных материалах визуально обнаружить невозможно. Электрические же свойства при этом могут сохраняться на допустимом уровне, так как разрозненные дефекты иногда не способны сказаться на макроскопически определяемых параметрах. [c.284]

В книге освещены вопросы по физике диэлектриков, физико-механическим и химическим свойствам диэлектриков и их поведению в эксплуатаций, жидким диэлектрикам, твердым электроизоляционным материалам, проводниковым материалам, полупроводникам, магнитным материалам. [c.2]

Кислотное число есть количество миллиграммов (мг) едкого кали (КОН), необходимое для нейтрализации свободных кислот, содержащихся в 1 г диэлектрика. Кислотное число определяется у жидких диэлектриков, компаундов и смол. Кислотное число позволяет оценить количество свободных кислот в диэлектрике, а значит, степень их воздействия на органические материалы. Наличие свободных кислот ухудшает электроизоляционные свойства диэлектриков. [c.12]

С давних пор по электрическим свойствам материалы разделяют на проводники и диэлектрики (электроизоляционные материалы). К проводникам относят материалы, проводящие электрический ток, а к диэлектрикам — материалы, не обладающие такой способностью. Например, медь, алюминий и другие металлы — типичные проводники полиэтилен, бакелитовая смола, фарфор— диэлектрики. Все вещества — независимо от того, изоляторы они или проводники, — рассматривают как со- [c.53]

Что касается областей применения, то диэлектрики можно разделить на три группы 1) электроизоляционные материалы, служащие целям электрической изоляции 2) материалы, используемые в качестве диэлектриков в конденсаторах 3) материалы, использующие особые свойства диэлектриков пьезоэлектрические и сегнетоэлектрические явления. О третьей группе материалов подробно говорится в гл. 4, здесь же будут вкратце рассмотрены первые три группы. [c.121]

Настоящая книга написана как учебное пособие и справочное руководство для широкого круга читателей, интересующихся диэлектрическими и, в частности, электроизоляционными, материалами. Основное содержание книги дает сведения, в основном соответствующие тем частям программ упомянутых выше вузовских курсов, которые касаются общих свойств диэлектриков. В конце книги приведен указатель литературы для более подробного изучения различных вопросов физики диэлектриков и смежных областей науки. [c.3]

На электроизоляционные свойства диэлектриков большое влияние оказывает не только количество поглощенной материалом влаги, но и характер ее распределения в материале. [c.264]

На пспользовании пассивных свойств диэлектрических материалов основано самое существенное их применение в электротехнике в качестве электроизоляционных материалов и диэлектриков конденсаторов обычных типов. Электроизоляционными материалами называют диэлектрики, применяемые в технике для устранения утечки электрических зарядов иными словами, они должны разделять электрические цепи друг от друга или токоведущие части [c.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 т.п. Поэтому численные значения параметров материалов во многих случаях следует рассмат]эивать лишь как ориентировочные. [c.127]

В книге освещены вопросы физики диэлектриков, физико-механических свойств диэлектриков и их поведение в эксплуатации. Рассмотрены газообразные и жидкие диэлектрики, твердые электроизоляционные материалы проводниковые, полупроводникоаь(е и /магнитные материалы. [c.2]

Мусковит и флогопит—хорошие диэлектрики. Их кристаллы, имеющие форму пластин неопределенных размеров, легко расщепляются на тонкие, упругоэластичные, прочные пластинки, обладающие высокой нагревостойко-стью. Слюда практически не стареет. Совокупность этих свойств определяет важное значение слюд в производстве электроизоляционных материалов, имеющих широкое применение. В высокочастотной технике в основном применяют мусковит, обладающий более высокими диэлектрическими свойствами. [c.118]

Некоторые из органических диэлектриков представляют собой низкомолекулярные неполимеризующиеся вещества, молекулы которых состоят из сравнительно небольшого числа (до нескольких десятков или сотен) атомов таковы, например, конденсаторное масло, вазелин, церезин. Однако наибольшее количество практически применяемых органических электроизоляционных материалов относится к высокомолекулярным соединениям, т. е. является веществами с чрезвычайно большими молекулами, содержащими иногда многие тысячи атомов. Молекулярный вес таких веществ доходит до 10 , а геометрические размеры молекул могут быть настолько велики, что растворы этих веществ по свойствам начинают приближаться к коллоидным системам. К высокомолекулярным соединениям принадлежат многие смолы, целлюлоза и ее производные, шелк, каучук и т. п. [c.136]

Книга является учебником для электроэнергетических, электромашиностроительных н электроприборостроительных техникумов. В книге освещены следующие в.опросы ф11зика диэлектриков физико-механические и химические свойства диэлектриков и их поведение в эксплуатации жидкие диэлектрики твердые электроизоляционные материалы проводниковые материалы полу- проводники магнитные материалы. [c.2]

Без создания специального раздела физики, посвященного поведению диэлектриков в электрическом поле — физики диэлектриков, теоретических основ химического синтеза высокомолекулярных соединений, определения связей между свойствами и строением диэлектриков, нельзя было бы создать ряд новых электроизоляционных материалов, обеспечивших развитие электромашино-, аппарато- и приборостроения до современного уровня, [c.5]

Реальные электроизоляционные материалы в какой-то степени проявляют и электропроводящие свойства, однако, поскольку в основе явлений лежат диэлектрические свойства, их относят к диэлектрикам. Разница между электроизоляционными материалами и проводниками, вообще говоря, заключается в том, что удельное электрическое сопротивление у первых очень велико, а у последних очень мало, и, как показано на рис. 2-1-1, оно может различаться более чем в 10 раз. Другое принципиальное различие заключается в том, что температурный коэффициент сопротивления у диэлектриков отрицательный, а у проводников положительный. Теоретическое объяснение этого факта дано в электронной теории твердого тела. Более подробно он будет рассмотрен при обсуждении электропроводности. Здесь же можно отметить, что к проводникам относят вещества, у которых уровни Ферми находятся в разрешенных зонах, а к электроизоляционным материалам — те, у которых они находятся в запрещевных зонах. [c.55]

Ответ. Свойства, которыми должен обладать диэлектрик, используемый в конденсаторах, обычно принципиально не отличаются от свойств электроизоляционных материалов, рассмотренных в задаче 2-39, однако большей частью желательно иметь более высокую диэ.тектрическую проницаемость. [c.137]

В инженерной практике термины диэлектрический материал и электроизоляционный материал часто применяются как равнозначащие. По ГОСТ 17СЗЗ-71 Материалы электротехнические. Термины и определения диэлектрик определяется как Вещество, основным электрическим свойством которого является способность к поляризации и в котором возможно существование электростатического поля , диэлектрический материал — как злектротехнический материал, обладающий свойствами диэлектрика , а электроизоляционный материал — как диэлектрический материал, применяемый для устранения утечки электрических зарядов в электротехнических устройствах . Таким образом, строго говоря, понятие диэлектрический материал шире, чем понятие электроизоляционный материал . Приобретающие все больщее значение в современной технике активные диэлектрики не только играют пассивную роль подобно обычным электроизоляционным материалам в различных устройствах, в частности во многих видах радиоэлектронной аппаратуры, используется изменяемость свойств этих материалов под действием различных факторов. К активным диэлектрикам (см. гл. 5) принадлежат сегнетоэлектрики, диэлектрическая проницаемость которых существенно изменяется при изменении напряженности электрического поля и температуры п ь е з о э л е к т р и к и, генерирующие электрические заряды под действием ме-ханических напряжений [c.5]

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]

Термопластичные полимеры относятся к числу электроизоляционных материалов (диэлектриков). Их электрические свойства [40, 79] определяются полярностью звеньев и в значительно меньшей степени физической структурой и физическим состоянием. Среди основных термопластичных полимеров неполярными являются полиолефины, политетрафторэтилен и полистирол, полярными — все гетероцепные полимеры и карбоцепные с полярными звеньями — полиакрилаты, поливинилхлорид и политрифторхлорэтилен. Полярные термопластичные полимеры в свою очередь можно условно подразделить на слабополярные (полифениленоксид, полисульфон, поликарбонат, полиарилат, нентанласт, политрифторхлорэтилен) и сильнополярные (полиамиды, полиформальдегид, поливинилхлорид, полиметилметакрилат). Важнейшими показателями электрических свойств полимеров являются электрическое сопротивление, электрическая прочность и диэлектрические свойства. [c.59]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...