Фторопласт

Это совершенно уникальный материал, обладающий огромной электрической прочностью до 250 мегавольт на метр. В отличии от других линейных полимеров он имеет высокую нагревостойкость, благополучно работает при температурах до 400℃, отличается поразительной химической стойкостью (ни кислоты ни щелочи с ним не реагируют), реагирует только с расплавленными щелочными металлами. При превышении определенной температуры он не плавится, а разлагается с выделением атомарного фтора.

Структура тетрафторэтилен аналогична структуре этилена, только вместо водорода в этой структуре стоят атомы фтора. Атомы фтора крупнее атомов водорода и их связь с углеродом прочнее, чем у атомов водорода, этим и объясняется уникальный набор свойств. Поскольку фторопласт не плавится и не переходит в вязкотекучее состояние, то обычные методы формовки пластмасс для него неприменимы, что длительное время служило препятствием для использование фторопласт, он перерабатывается в изделие методом спекания из порошка и при этом может быть обработан чисто механическими способами. Помимо всего прочего фторопласт обладает большой диэлектрической проницаемостью и очень малым тангенсом угла диэлектрических потерь (самый маленький). Используется и как конденсаторный диэлектрик (пленочные высокочастотные постоянные конденсаторы) и как изоляционный диэлектрик (создание проводов с высокой термической стойкостью), для создания ВЧ плат (теже функции что и текстолит, но для СВЧ устройств) и т.д. Фторопласт используется для обеспечения механической смазки в вакууме.

Неорганические стекла

Стекло – структурная характеристика материала. Стеклом называют квазиаморфное неорганическое твердое вещество. По составу различают элементарные стекла, халькогенидные стекла и оксидные стекла. В основе оксидных неорганических стекол лежит так называемый стеклообразующий окисел (SiO₂, GeO₂, P₂O₅, B₂O₃), наибольшее распространение получили силикатные стекла (SiO₂), т.к. сырье дешевое, материал химически стойкий, обладет хорошими изоляционными свойствами.

Изготовление. В стекловарную печь размещают шихту измельченных компонентов, которые тщательно перемешивают в нужных пропорциях, затем эта шихта плавится, летучие компоненты из нее удаляются, окислы реагируют между собой, что приводит к образованию однородной стекломассы, которая затем используется для изготовления изделий. Изготовление производится отливкой, формовкой либо комбинацией этих воздействий с последующей релаксацией этих напряжений.

Лекция 22.04.08

Свойства стекол сильно зависят от состава начальной шихты, и по этому признаку различают следующие виды стекол: безщелочные стекла (обладают высокой нагревостойкостью, хорошими электроизоляционными характеристиками, однако из них трудно изготавливать изделия сложной конфигурации, т.к. они малопластичны даже в расплавленном состоянии), щелочные стекла без тяжелых окислов (они обладают пониженной нагревостойкостью, худшими электроизоляционными свойствами по сравнению с безщелочными, однако они гораздо более технологичны: легко плавятся, легко текут и т.д.), щелочные стекла с высоким содержанием тяжелых окислов (увеличение доли тяжелых окислов приводит к улучшению электроизоляционных свойств стекла при сохранении технологичности щелочных стекол), кварцевое стекло ( получают из чистого SiO₂ при достаточно высокой температуре порядка 1700℃, обладает хорошими электроизоляционными свойствами, но плохо обрабатывается, кроме того кварцевое стекло отличается оригинальным набором свойств: оно имеет один из самых маленьких ТКЛР из известных в природе, т.е. практически не изменяет свою форму при нагреве, так же отличается высоким модулем упругости на сжатии, пропускает ультрафиолетовое излучение в отличие от других стекол).

По назначению различают: электровакуумное стекло (отличительной особенностью является ТКЛР близкий к ТКЛР металлов), изоляционные стекла (используются для изоляции проводов метало стеклянных корпусов различных приборов, отличительной особенностью является хорошая свариваемость с металлом и близкая ТКЛР к металлам), цветные стекла, лазерные стекла (используется в качестве рабочих тел лазеров), стекловолокно (получают вытяжкой, это очень гибкий материал), световоды.