Компаунды

Компаунды отличаются от лаков отсутствием в их составе растворителя.

Они состоят из различных смол, битумов, восков, масел и др.; если компаунд в исходном состоянии тверд, его перед употреблением нагревают до необходимой температуры, чтобы получить массу достаточно низкой вязкости.

По применению компаунды делятся на две основные группы.

Пропиточные компаунды, назначение которых аналогично назначению пропиточных лаков.

Заливочные компаунды служат для заполнения сравнительно больших полостей, промежутков между различными деталями в электрических машинах и аппаратах, а также для получения сравнительно толстого покрытия на тех или иных электротехнических деталях, узлах, блоках.

Применение заливочных компаундов преследует цели защиты изоляции от увлажнения и от действия химически активных веществ, увеличения разрядного напряжения, улучшения условий отвода тепла и пр.

Наиболее старыми по времени внедрения в электропромышленность компаундами являются битумы с определённой температурой размягчения (тугоплавкие битумы требуют высокой температуры при компаундировании, но зато имеют более высокие электроизоляционные свойства, нагревостойкость и стойкость к действию растворителей). Иногда битумные компаунды используют для пропитки статорных обмоток электрических машин. По сравнению с пропиточными лаками они способны обеспечить лучшую влагостойкость и влагонепроницаемость изоляции, так как при охлаждении после пропитки затвердевают полностью и в них не остается крупных пор (каналов) — следов растворителя, испаряющегося из затвердевающего материала, что может иметь место при пропитке лаками. Для пропитки роторных обмоток битумные компаунды непригодны из-за своей термопластичности; битум, размягченный при нагреве до рабочей температуры машины, может быть выброшен из вращающейся обмотки действием центробежной силы. Чтобы несколько повысить нагревостойкость и маслостойкость битумного, компаунда, к нему примешивают некоторое количество высыхающего масла. Если же требуется понизить температуру размягчения, компаунда, к нему добавляют некоторое количество компаунда-разбавителя, т. е. битума с низкой, температурой размягчения (60—70° С). В этом, в частности, возникает необходимость, когда компаунд долгое время применялся для пропитки различных изделий и от нагрева в присутствии воздуха повысил температуру размягчения. При заполнении компаундом воздушных промежутков между катушками электрических аппаратов и металлическими кожухами существенно улучшаются условия отвода тепла, вследствие чего мощность аппарата может быть повышена. Теплоотвод можно улучшить еще больше, если применить обладающий повышенной удельной теплопроводностью кварц-компаунд, т. е. битум, смешанный с минеральным кристаллическим наполнителем — чистым кварцевым песком.

В кабельной технике большое значение имеют кабельные компаунды.

Волокнистые материалы (бумага и картон)

Бумага и картон — это листовой или рулонный материал коротковолокнистого строения, состоящий в основном из целлюлозы. Для их производства обычно применяют древесную целлюлозу. В состав древесины помимо целлюлозы и воды входят различные вещества, которые рассматриваются как примеси: лигнин (при­дающий древесине хрупкость), смолы (особенно в древесине хвойных пород), соли и др. Для удаления примесей размельченная в щепу древесина подвергается варке в котлах, содержащих водные растворы щелочей или кислот, которые переводят в растворимые в воде соединения; затем целлюлоза тщательно отмывается водой от примесей.

При изготовлении же бумаги, применяемой в качестве электрической изоляции применяется суль­фатная и натронная целлюлоза, получаемая путем варки древесины в растворах, содержащих едкий натрий NаОН. Щелочная целлюлоза обычно не отбеливается и сохраняет желтоватый цвет, обусловленный неудаленными красящими веществами древесины. Щелочная целлюлоза дороже сульфитной. Однако, поскольку в процессе щелочной варки исходная целлюлоза древесины в меньшей мере подвергается де­струкции (разрушению макромолекул) и сохраняет более высокую молекулярную массу и длину волокон, чем в процессе кислотной варки, щелочные бумаги имеют более высокую механическую прочность и более стойки к тепловому старению, что для технических бумаг, в частности электроизоляционных, чрезвычайно важно.

Слоистые пластики (гетинакс и текстолит)

Из слоистых пластиков наиболее широкое распространение по­лучили гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, асботекстолит.

Гетинакс - слоистый листовой материал, изготовленный методом горячего прессования двух или более слоев бумаги, пропи­танной термореактивной смолой. В зависимости от марки гетинакса в качестве связующего вещества применяют фенолформальдегидную или эпоксидную смолу.

Гетинакс сохраняет основные параметры в интервале темпера­тур от -60 до +105°С; обладает анизотропностью (электрическая прочность гетинакса вдоль слоев в 5...8 раз ниже, чем поперек, а удельное электрическое сопротивление ниже в 50... 100 раз). Влагостойкость вдоль слоев гетинакса значительно ниже, чем поперек. Гетинакс растворяется в кислотах и щелочах, устойчив к действию минеральных масел и жиров.

Изделия из гетинакса изготавливают механической обработкой, штамповкой и вытяжкой. Детали из листов толщиной более 15 мм штампуют с нагреванием до температуры 120...130°С, а вытягива­ют с нагреванием до температуры 150...180°С. Для повышения вла­гостойкости изделия из гетинакса пропитывают в бакелитовой смо­ле, разведенной в спирте, с последующей сушкой, т.е. подвергают бакелизации.

Выпускается гетинакс в виде листов и плит толщиной 0, 4...50 мм в виде трубок и цилиндров, из которых изготавливают каркасы ка­тушек и изоляционные трубки диаметром 10...80 мм с толщиной стенок 1, 5...5 мм. Гетинакс используют также в качестве оснований для печатных плат.

Текстолит - слоистый материал, изготовленный методом го­рячего прессования хлопчатобумажной ткани, пропитанной фенолформальдегидной смолой. Промышленность выпускает текстолит конструкционный и электротехнический на основе таких тканей, как бязь, миткаль, шифон (для изделий, работающих на высоких частотах).

Текстолит конструкционный выпускается в виде листов толщи­ной 0, 5...8 мм и плит толщиной 8...70 мм. Текстолит используют в интервале температур от -60 до + 150°С.

Текстолит электротехнический выпускается в виде листов тол­щиной 0, 5...8 мм и плит толщиной 0, 5...50 мм. Этот текстолит ис­пользуют в интервале температур от -60 до + 105°С.

Листовой текстолит применяют как конструкционно-изоляцион­ный материал для изготовления изделий, которые подвергаются ударным нагрузкам, истиранию (детали переключателей), не требу­ют высоких электроизоляционных свойств (панели, каркасы, щиты, крепежные планки), а также в качестве оснований для печатных плат.

Детали из текстолита изготавливают по такой же технологии, как и детали из гетинакса, подвергая их бакелизации.

Текстолит значительно дороже гетинакса, так как стоимость тка­ни значительно выше стоимости бумаги.

Стеклотекстолит - это слоистый материал, полученный горячим прессованием стеклоткани, пропитанной термореактивны­ми смолами. Выпускается в виде листов толщиной 0, 5...8 мм и плит толщиной 9...35 мм. Стеклотекстолит используют при температу­ре до 200 °С. Он обладает повышенной влагостойкостью и лучши­ми электрическими и механическими параметрами по сравнению с гетинаксом и текстолитом, но хуже обрабатывается механически.

Асботекстолит - это слоистый пластик, полученный горя­чим прессованием асбестовой ткани, пропитанной резольной фенолформальдегидной смолой. Выпускается в виде плит толщиной 6...30 мм. Применяется для изготовления деталей с повышенной теплостойкостью.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1. Определение удельные объемное и поверхностное сопротивление образца с помощью тетраометра.

2. Определение емкости, диэлектрической проницаемости, тангенса угла диэлектрических потерь, коэффициента диэлектрических потерь твердых диэлектриков; изучения этих характеристик диэлектриков в зависимости от температуры и частоты

3. Определение электрической прочности твердых диэлектриков.